Theorem limcco 25742

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		limcco.r	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐶)) → 𝑅 ∈ 𝐵)
2	1	expr 456	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑅 ≠ 𝐶 → 𝑅 ∈ 𝐵))
3	2	necon1bd 2957	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (¬ 𝑅 ∈ 𝐵 → 𝑅 = 𝐶))
4		limccl 25724	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) limℂ 𝑋) ⊆ ℂ
5		limcco.c	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) limℂ 𝑋))
6	4, 5	sselid 3980	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
7	6	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
8		elsn2g 4666	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐶 ∈ ℂ → (𝑅 ∈ {𝐶} ↔ 𝑅 = 𝐶))
9	7, 8	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑅 ∈ {𝐶} ↔ 𝑅 = 𝐶))
10	3, 9	sylibrd 259	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (¬ 𝑅 ∈ 𝐵 → 𝑅 ∈ {𝐶}))
11	10	orrd 860	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑅 ∈ 𝐵 ∨ 𝑅 ∈ {𝐶}))
12		elun 4148	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↔ (𝑅 ∈ 𝐵 ∨ 𝑅 ∈ {𝐶}))
13	11, 12	sylibr 233	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑅 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}))
14	13	fmpttd 7116	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅):𝐴⟶(𝐵 ∪ {𝐶}))
15		eqid 2731	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆)
16		limcco.s	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑆 ∈ ℂ)
17	15, 16	dmmptd 6695	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) = 𝐵)
18		limcco.d	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) limℂ 𝐶))
19		limcrcl 25723	. . . . . . 7 ⊢ (𝐷 ∈ ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) limℂ 𝐶) → ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆):dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆)⟶ℂ ∧ dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) ⊆ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ))
20	18, 19	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆):dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆)⟶ℂ ∧ dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) ⊆ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ))
21	20	simp2d 1142	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → dom (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝑆) ⊆ ℂ)
22	17, 21	eqsstrrd 4021	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ⊆ ℂ)
23	6	snssd 4812	. . . 4 ⊢ (𝜑 → {𝐶} ⊆ ℂ)
24	22, 23	unssd 4186	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∪ {𝐶}) ⊆ ℂ)
25		eqid 2731	. . 3 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
26		eqid 2731	. . 3 ⊢ ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐵 ∪ {𝐶})) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐵 ∪ {𝐶}))
27	22, 6, 16, 26, 25	limcmpt 25732	. . . 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)))
28	18, 27	mpbid 231	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐵 ∪ {𝐶})) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝐶))
29	14, 24, 25, 26, 5, 28	limccnp 25740	. 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 2731	. . 3 ⊢ (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) = (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆))
31		iftrue 4534	. . 3 ⊢ (𝑦 = 𝐶 → if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆) = 𝐷)
32		ssun2 4173	. . . 4 ⊢ {𝐶} ⊆ (𝐵 ∪ {𝐶})
33		snssg 4787	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) limℂ 𝑋) → (𝐶 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↔ {𝐶} ⊆ (𝐵 ∪ {𝐶})))
34	5, 33	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↔ {𝐶} ⊆ (𝐵 ∪ {𝐶})))
35	32, 34	mpbiri 258	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}))
36	30, 31, 35, 18	fvmptd3 7021	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆))‘𝐶) = 𝐷)
37		eqidd 2732	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅))
38		eqidd 2732	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) = (𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)))
39		eqeq1 2735	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑅 → (𝑦 = 𝐶 ↔ 𝑅 = 𝐶))
40		limcco.1	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑅 → 𝑆 = 𝑇)
41	39, 40	ifbieq2d 4554	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑅 → if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆) = if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇))
42	13, 37, 38, 41	fmptco 7129	. . . 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)
44	43	anassrs 467	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑅 = 𝐶) → 𝑇 = 𝐷)
45	44	ifeq1da 4559	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → if(𝑅 = 𝐶, 𝑇, 𝑇) = if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇))
46		ifid 4568	. . . . . 6 ⊢ if(𝑅 = 𝐶, 𝑇, 𝑇) = 𝑇
47	45, 46	eqtr3di 2786	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇) = 𝑇)
48	47	mpteq2dva 5248	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑅 = 𝐶, 𝐷, 𝑇)) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇))
49	42, 48	eqtrd 2771	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∘ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅)) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇))
50	49	oveq1d 7427	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑦 ∈ (𝐵 ∪ {𝐶}) ↦ if(𝑦 = 𝐶, 𝐷, 𝑆)) ∘ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑅)) limℂ 𝑋) = ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇) limℂ 𝑋))
51	29, 36, 50	3eltr3d 2846	1 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝑇) limℂ 𝑋))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∨ wo 844   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2105   ≠ wne 2939   ∪ cun 3946   ⊆ wss 3948  ifcif 4528  {csn 4628   ↦ cmpt 5231  dom cdm 5676   ∘ ccom 5680  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7412  ℂcc 11114   ↾_t crest 17373  TopOpenctopn 17374  ℂ_fldccnfld 21233   CnP ccnp 23049   lim_ℂ climc 25711

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-cnex 11172  ax-resscn 11173  ax-1cn 11174  ax-icn 11175  ax-addcl 11176  ax-addrcl 11177  ax-mulcl 11178  ax-mulrcl 11179  ax-mulcom 11180  ax-addass 11181  ax-mulass 11182  ax-distr 11183  ax-i2m1 11184  ax-1ne0 11185  ax-1rid 11186  ax-rnegex 11187  ax-rrecex 11188  ax-cnre 11189  ax-pre-lttri 11190  ax-pre-lttrn 11191  ax-pre-ltadd 11192  ax-pre-mulgt0 11193  ax-pre-sup 11194

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-rdg 8416  df-1o 8472  df-er 8709  df-map 8828  df-pm 8829  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-fi 9412  df-sup 9443  df-inf 9444  df-pnf 11257  df-mnf 11258  df-xr 11259  df-ltxr 11260  df-le 11261  df-sub 11453  df-neg 11454  df-div 11879  df-nn 12220  df-2 12282  df-3 12283  df-4 12284  df-5 12285  df-6 12286  df-7 12287  df-8 12288  df-9 12289  df-n0 12480  df-z 12566  df-dec 12685  df-uz 12830  df-q 12940  df-rp 12982  df-xneg 13099  df-xadd 13100  df-xmul 13101  df-fz 13492  df-seq 13974  df-exp 14035  df-cj 15053  df-re 15054  df-im 15055  df-sqrt 15189  df-abs 15190  df-struct 17087  df-slot 17122  df-ndx 17134  df-base 17152  df-plusg 17217  df-mulr 17218  df-starv 17219  df-tset 17223  df-ple 17224  df-ds 17226  df-unif 17227  df-rest 17375  df-topn 17376  df-topgen 17396  df-psmet 21225  df-xmet 21226  df-met 21227  df-bl 21228  df-mopn 21229  df-cnfld 21234  df-top 22716  df-topon 22733  df-topsp 22755  df-bases 22769  df-cnp 23052  df-xms 24146  df-ms 24147  df-limc 25715

This theorem is referenced by:  dvcobr  25797  dvcobrOLD  25798  dvcnvlem  25828  lhop2  25868  fourierdlem60  45341  fourierdlem61  45342  fourierdlem62  45343  fourierdlem73  45354  fourierdlem76  45357