MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  limcco Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem limcco 26222
Description: Composition of two limits. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
limcco.r ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐶)) → 𝑅 ∈ 𝐵)
limcco.s ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑆 ∈ ℂ)
limcco.c (𝜑 → 𝐶 ∈ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) limℂ 𝑋))
limcco.d (𝜑 → 𝐷 ∈ ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) limℂ 𝐶))
limcco.1 (𝑦 = 𝑅 → 𝑆 = 𝑇)
limcco.2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 = 𝐶)) → 𝑇 = 𝐷)
Assertion
Ref Expression
limcco (𝜑 → 𝐷 ∈ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇) limℂ 𝑋))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑦,𝐵   𝑥,𝐶,𝑦   𝑥,𝐷,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑦,𝑅   𝑥,𝑆   𝑦,𝑇
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦)   𝑅(𝑥)   𝑆(𝑦)   𝑇(𝑥)   𝑋(𝑥, 𝑦)

Proof of Theorem limcco
StepHypRef Expression
1 limcco.r . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐶)) → 𝑅 ∈ 𝐵)
21expr 462 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑅 ≠ 𝐶 → 𝑅 ∈ 𝐵))
32necon1bd 2973 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (¬ 𝑅 ∈ 𝐵 → 𝑅 = 𝐶))
4 limccl 26204 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) limℂ 𝑋) ⊆ ℂ
5 limcco.c . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐶 ∈ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) limℂ 𝑋))
64, 5sselid 3907 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
76adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
8 elsn2g 4621 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ ℂ → (𝑅 ∈ {𝐶} ↔ 𝑅 = 𝐶))
97, 8syl 18 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑅 ∈ {𝐶} ↔ 𝑅 = 𝐶))
103, 9sylibrd 262 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (¬ 𝑅 ∈ 𝐵 → 𝑅 ∈ {𝐶}))
1110orrd 877 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑅 ∈ 𝐵 ∨ 𝑅 ∈ {𝐶}))
12 elun 4151 . . . . 5 (𝑅 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↔ (𝑅 ∈ 𝐵 ∨ 𝑅 ∈ {𝐶}))
1311, 12sylibr 237 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑅 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}))
1413fmpttd 7120 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅):𝐴⟶(𝐵 ∪ {𝐶}))
15 eqid 2760 . . . . . 6 (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆)
16 limcco.s . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑆 ∈ ℂ)
1715, 16dmmptd 6689 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) = 𝐵)
18 limcco.d . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐷 ∈ ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) limℂ 𝐶))
19 limcrcl 26203 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) limℂ 𝐶) → ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆):dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆)⟶ℂ ∧ dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) ⊆ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ))
2018, 19syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆):dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆)⟶ℂ ∧ dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) ⊆ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ))
2120simp2d 1161 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) ⊆ ℂ)
2217, 21eqsstrrd 3944 . . . 4 (𝜑 → 𝐵 ⊆ ℂ)
236snssd 4743 . . . 4 (𝜑 → {𝐶} ⊆ ℂ)
2422, 23unssd 4189 . . 3 (𝜑 → (𝐵 ∪ {𝐶}) ⊆ ℂ)
25 eqid 2760 . . 3 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
26 eqid 2760 . . 3 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐵 ∪ {𝐶})) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐵 ∪ {𝐶}))
2722, 6, 16, 26, 25limcmpt 26212 . . . 4 (𝜑 → (𝐷 ∈ ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) limℂ 𝐶) ↔ (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐵 ∪ {𝐶})) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝐶)))
2818, 27mpbid 235 . . 3 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐵 ∪ {𝐶})) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝐶))
2914, 24, 25, 26, 5, 28limccnp 26220 . 2 (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆))‘𝐶) ∈ (((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∘ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅)) limℂ 𝑋))
30 eqid 2760 . . 3 (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) = (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆))
31 iftrue 4487 . . 3 (𝑦 = 𝐶 → if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆) = 𝐷)
32 ssun2 4176 . . . 4 {𝐶} ⊆ (𝐵 ∪ {𝐶})
33 snssg 4740 . . . . 5 (𝐶 ∈ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) limℂ 𝑋) → (𝐶 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↔ {𝐶} ⊆ (𝐵 ∪ {𝐶})))
345, 33syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↔ {𝐶} ⊆ (𝐵 ∪ {𝐶})))
3532, 34mpbiri 261 . . 3 (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}))
3630, 31, 35, 18fvmptd3 7022 . 2 (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆))‘𝐶) = 𝐷)
37 eqidd 2761 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅))
38 eqidd 2761 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) = (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)))
39 eqeq1 2764 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑅 → (𝑦 = 𝐶 ↔ 𝑅 = 𝐶))
40 limcco.1 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑅 → 𝑆 = 𝑇)
4139, 40ifbieq2d 4508 . . . . 5 (𝑦 = 𝑅 → if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆) = if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇))
4213, 37, 38, 41fmptco 7135 . . . 4 (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∘ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅)) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇)))
43 limcco.2 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 = 𝐶)) → 𝑇 = 𝐷)
4443anassrs 473 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑅 = 𝐶) → 𝑇 = 𝐷)
4544ifeq1da 4513 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → if(𝑅 = 𝐶, 𝑇, 𝑇) = if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇))
46 ifid 4522 . . . . . 6 if(𝑅 = 𝐶, 𝑇, 𝑇) = 𝑇
4745, 46eqtr3di 2810 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇) = 𝑇)
4847mpteq2dva 5197 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇)) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇))
4942, 48eqtrd 2795 . . 3 (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∘ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅)) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇))
5049oveq1d 7439 . 2 (𝜑 → (((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∘ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅)) limℂ 𝑋) = ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇) limℂ 𝑋))
5129, 36, 503eltr3d 2874 1 (𝜑 → 𝐷 ∈ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇) limℂ 𝑋))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   ⊆ wss 3896   ∪ cun 4148  ifcif 4481  {csn 4584   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5651   ∘ ccom 5655  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  ℂcc 11205   ↾t crest 17600  TopOpenctopn 17601  ℂfldccnfld 21687   CnP ccnp 23552   limℂ climc 26191
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8483  df-er 8724  df-map 8856  df-pm 8857  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-fin 8984  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-fz 13647  df-seq 14152  df-exp 14212  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-struct 17334  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-rest 17602  df-topn 17603  df-topgen 17623  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-cnfld 21688  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cnp 23555  df-xms 24648  df-ms 24649  df-limc 26195
This theorem is used by:  dvcobr  26275  dvcnvlem  26305  lhop2  26344  fourierdlem60  47284  fourierdlem61  47285  fourierdlem62  47286  fourierdlem73  47297  fourierdlem76  47300
  Copyright terms: Public domain W3C validator