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

Theorem limcco 26206
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 2974 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (¬ 𝑅 ∈ 𝐵 → 𝑅 = 𝐶))
4 limccl 26188 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) limℂ 𝑋) ⊆ ℂ
5 limcco.c . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐶 ∈ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) limℂ 𝑋))
64, 5sselid 3929 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
76adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
8 elsn2g 4625 . . . . . . . 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 4100 . . . . 5 (𝑅 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↔ (𝑅 ∈ 𝐵 ∨ 𝑅 ∈ {𝐶}))
1311, 12sylibr 237 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑅 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}))
1413fmpttd 7113 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅):𝐴⟶(𝐵 ∪ {𝐶}))
15 eqid 2761 . . . . . 6 (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆)
16 limcco.s . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑆 ∈ ℂ)
1715, 16dmmptd 6682 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) = 𝐵)
18 limcco.d . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐷 ∈ ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) limℂ 𝐶))
19 limcrcl 26187 . . . . . . 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 3966 . . . 4 (𝜑 → 𝐵 ⊆ ℂ)
236snssd 4747 . . . 4 (𝜑 → {𝐶} ⊆ ℂ)
2422, 23unssd 4138 . . 3 (𝜑 → (𝐵 ∪ {𝐶}) ⊆ ℂ)
25 eqid 2761 . . 3 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
26 eqid 2761 . . 3 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐵 ∪ {𝐶})) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐵 ∪ {𝐶}))
2722, 6, 16, 26, 25limcmpt 26196 . . . 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 26204 . 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 2761 . . 3 (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) = (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆))
31 iftrue 4488 . . 3 (𝑦 = 𝐶 → if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆) = 𝐷)
32 ssun2 4125 . . . 4 {𝐶} ⊆ (𝐵 ∪ {𝐶})
33 snssg 4744 . . . . 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 7015 . 2 (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆))‘𝐶) = 𝐷)
37 eqidd 2762 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅))
38 eqidd 2762 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) = (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)))
39 eqeq1 2765 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑅 → (𝑦 = 𝐶 ↔ 𝑅 = 𝐶))
40 limcco.1 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑅 → 𝑆 = 𝑇)
4139, 40ifbieq2d 4509 . . . . 5 (𝑦 = 𝑅 → if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆) = if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇))
4213, 37, 38, 41fmptco 7128 . . . 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 4514 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → if(𝑅 = 𝐶, 𝑇, 𝑇) = if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇))
46 ifid 4523 . . . . . 6 if(𝑅 = 𝐶, 𝑇, 𝑇) = 𝑇
4745, 46eqtr3di 2811 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇) = 𝑇)
4847mpteq2dva 5198 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇)) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇))
4942, 48eqtrd 2796 . . 3 (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∘ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅)) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇))
5049oveq1d 7433 . 2 (𝜑 → (((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∘ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅)) limℂ 𝑋) = ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇) limℂ 𝑋))
5129, 36, 503eltr3d 2875 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 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956   ∪ cun 3897   ⊆ wss 3899  ifcif 4482  {csn 4584   ↦ cmpt 5186  dom cdm 5651   ∘ ccom 5655  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  ℂcc 11191   ↾t crest 17584  TopOpenctopn 17585  ℂfldccnfld 21671   CnP ccnp 23536   limℂ climc 26175
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  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 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-er 8710  df-map 8842  df-pm 8843  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-fi 9396  df-sup 9427  df-inf 9428  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-4 12400  df-5 12401  df-6 12402  df-7 12403  df-8 12404  df-9 12405  df-n0 12600  df-z 12687  df-dec 12808  df-uz 12959  df-q 13069  df-rp 13114  df-xneg 13234  df-xadd 13235  df-xmul 13236  df-fz 13633  df-seq 14138  df-exp 14198  df-cj 15259  df-re 15260  df-im 15261  df-sqrt 15395  df-abs 15396  df-struct 17318  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-plusg 17434  df-mulr 17435  df-starv 17436  df-tset 17440  df-ple 17441  df-ds 17443  df-unif 17444  df-rest 17586  df-topn 17587  df-topgen 17607  df-psmet 21663  df-xmet 21664  df-met 21665  df-bl 21666  df-mopn 21667  df-cnfld 21672  df-top 23205  df-topon 23222  df-topsp 23244  df-bases 23257  df-cnp 23539  df-xms 24632  df-ms 24633  df-limc 26179
This theorem is used by:  dvcobr  26259  dvcnvlem  26289  lhop2  26328  fourierdlem60  47145  fourierdlem61  47146  fourierdlem62  47147  fourierdlem73  47158  fourierdlem76  47161
  Copyright terms: Public domain W3C validator