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

Theorem limcdif 24620
Description: It suffices to consider functions which are not defined at 𝐵 to define the limit of a function. In particular, the value of the original function 𝐹 at 𝐵 does not affect the limit of 𝐹. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Dec-2016.)
Hypothesis
Ref Expression
limccl.f (𝜑𝐹:𝐴⟶ℂ)
Assertion
Ref Expression
limcdif (𝜑 → (𝐹 lim 𝐵) = ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵))

Proof of Theorem limcdif
Dummy variables 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 limccl.f . . . . . . . 8 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℂ)
21fdmd 6509 . . . . . . 7 (𝜑 → dom 𝐹 = 𝐴)
32adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵)) → dom 𝐹 = 𝐴)
4 limcrcl 24618 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵) → (𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ))
54adantl 485 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵)) → (𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ dom 𝐹 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ))
65simp2d 1144 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵)) → dom 𝐹 ⊆ ℂ)
73, 6eqsstrrd 3914 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵)) → 𝐴 ⊆ ℂ)
85simp3d 1145 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℂ)
97, 8jca 515 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵)) → (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ))
109ex 416 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵) → (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)))
11 undif1 4362 . . . . . . 7 ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵}) = (𝐴 ∪ {𝐵})
12 difss 4020 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∖ {𝐵}) ⊆ 𝐴
13 fssres 6538 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹:𝐴⟶ℂ ∧ (𝐴 ∖ {𝐵}) ⊆ 𝐴) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})):(𝐴 ∖ {𝐵})⟶ℂ)
141, 12, 13sylancl 589 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})):(𝐴 ∖ {𝐵})⟶ℂ)
1514fdmd 6509 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → dom (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) = (𝐴 ∖ {𝐵}))
1615adantr 484 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → dom (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) = (𝐴 ∖ {𝐵}))
17 limcrcl 24618 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵) → ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})):dom (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))⟶ℂ ∧ dom (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ))
1817adantl 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})):dom (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))⟶ℂ ∧ dom (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ))
1918simp2d 1144 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → dom (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) ⊆ ℂ)
2016, 19eqsstrrd 3914 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → (𝐴 ∖ {𝐵}) ⊆ ℂ)
2118simp3d 1145 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℂ)
2221snssd 4694 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → {𝐵} ⊆ ℂ)
2320, 22unssd 4074 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵}) ⊆ ℂ)
2411, 23eqsstrrid 3924 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → (𝐴 ∪ {𝐵}) ⊆ ℂ)
2524unssad 4075 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → 𝐴 ⊆ ℂ)
2625, 21jca 515 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)) → (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ))
2726ex 416 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵) → (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)))
28 eqid 2738 . . . . . 6 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴 ∪ {𝐵}))
29 eqid 2738 . . . . . 6 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
30 eqid 2738 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧))) = (𝑧 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧)))
311adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
32 simprl 771 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)) → 𝐴 ⊆ ℂ)
33 simprr 773 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)) → 𝐵 ∈ ℂ)
3428, 29, 30, 31, 32, 33ellimc 24617 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)) → (𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵) ↔ (𝑧 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧))) ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝐵)))
3511eqcomi 2747 . . . . . . 7 (𝐴 ∪ {𝐵}) = ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵})
3635oveq2i 7175 . . . . . 6 ((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵}))
3735mpteq1i 5117 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧))) = (𝑧 ∈ ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧)))
38 elun 4037 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵}) ↔ (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ∨ 𝑧 ∈ {𝐵}))
39 velsn 4529 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ {𝐵} ↔ 𝑧 = 𝐵)
4039orbi2i 912 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ∨ 𝑧 ∈ {𝐵}) ↔ (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ∨ 𝑧 = 𝐵))
41 pm5.61 1000 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ∨ 𝑧 = 𝐵) ∧ ¬ 𝑧 = 𝐵) ↔ (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ∧ ¬ 𝑧 = 𝐵))
42 fvres 6687 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) → ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))‘𝑧) = (𝐹𝑧))
4342adantr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ∧ ¬ 𝑧 = 𝐵) → ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))‘𝑧) = (𝐹𝑧))
4441, 43sylbi 220 . . . . . . . . . . 11 (((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ∨ 𝑧 = 𝐵) ∧ ¬ 𝑧 = 𝐵) → ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))‘𝑧) = (𝐹𝑧))
4544ifeq2da 4443 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ∨ 𝑧 = 𝐵) → if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))‘𝑧)) = if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧)))
4640, 45sylbi 220 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ∨ 𝑧 ∈ {𝐵}) → if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))‘𝑧)) = if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧)))
4738, 46sylbi 220 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵}) → if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))‘𝑧)) = if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧)))
4847mpteq2ia 5118 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))‘𝑧))) = (𝑧 ∈ ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧)))
4937, 48eqtr4i 2764 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧))) = (𝑧 ∈ ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵}))‘𝑧)))
5014adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})):(𝐴 ∖ {𝐵})⟶ℂ)
5132ssdifssd 4031 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)) → (𝐴 ∖ {𝐵}) ⊆ ℂ)
5236, 29, 49, 50, 51, 33ellimc 24617 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)) → (𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵) ↔ (𝑧 ∈ (𝐴 ∪ {𝐵}) ↦ if(𝑧 = 𝐵, 𝑥, (𝐹𝑧))) ∈ ((((TopOpen‘ℂfld) ↾t (𝐴 ∪ {𝐵})) CnP (TopOpen‘ℂfld))‘𝐵)))
5334, 52bitr4d 285 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ)) → (𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)))
5453ex 416 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 ⊆ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵))))
5510, 27, 54pm5.21ndd 384 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐹 lim 𝐵) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵)))
5655eqrdv 2736 1 (𝜑 → (𝐹 lim 𝐵) = ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {𝐵})) lim 𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 399  wo 846  w3a 1088   = wceq 1542  wcel 2113  cdif 3838  cun 3839  wss 3841  ifcif 4411  {csn 4513  cmpt 5107  dom cdm 5519  cres 5521  wf 6329  cfv 6333  (class class class)co 7164  cc 10606  t crest 16790  TopOpenctopn 16791  fldccnfld 20210   CnP ccnp 21969   lim climc 24606
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1916  ax-6 1974  ax-7 2019  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2710  ax-rep 5151  ax-sep 5164  ax-nul 5171  ax-pow 5229  ax-pr 5293  ax-un 7473  ax-cnex 10664  ax-resscn 10665  ax-1cn 10666  ax-icn 10667  ax-addcl 10668  ax-addrcl 10669  ax-mulcl 10670  ax-mulrcl 10671  ax-mulcom 10672  ax-addass 10673  ax-mulass 10674  ax-distr 10675  ax-i2m1 10676  ax-1ne0 10677  ax-1rid 10678  ax-rnegex 10679  ax-rrecex 10680  ax-cnre 10681  ax-pre-lttri 10682  ax-pre-lttrn 10683  ax-pre-ltadd 10684  ax-pre-mulgt0 10685  ax-pre-sup 10686
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2730  df-clel 2811  df-nfc 2881  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3058  df-rex 3059  df-reu 3060  df-rmo 3061  df-rab 3062  df-v 3399  df-sbc 3680  df-csb 3789  df-dif 3844  df-un 3846  df-in 3848  df-ss 3858  df-pss 3860  df-nul 4210  df-if 4412  df-pw 4487  df-sn 4514  df-pr 4516  df-tp 4518  df-op 4520  df-uni 4794  df-int 4834  df-iun 4880  df-br 5028  df-opab 5090  df-mpt 5108  df-tr 5134  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6123  df-ord 6169  df-on 6170  df-lim 6171  df-suc 6172  df-iota 6291  df-fun 6335  df-fn 6336  df-f 6337  df-f1 6338  df-fo 6339  df-f1o 6340  df-fv 6341  df-riota 7121  df-ov 7167  df-oprab 7168  df-mpo 7169  df-om 7594  df-1st 7707  df-2nd 7708  df-wrecs 7969  df-recs 8030  df-rdg 8068  df-1o 8124  df-er 8313  df-map 8432  df-pm 8433  df-en 8549  df-dom 8550  df-sdom 8551  df-fin 8552  df-fi 8941  df-sup 8972  df-inf 8973  df-pnf 10748  df-mnf 10749  df-xr 10750  df-ltxr 10751  df-le 10752  df-sub 10943  df-neg 10944  df-div 11369  df-nn 11710  df-2 11772  df-3 11773  df-4 11774  df-5 11775  df-6 11776  df-7 11777  df-8 11778  df-9 11779  df-n0 11970  df-z 12056  df-dec 12173  df-uz 12318  df-q 12424  df-rp 12466  df-xneg 12583  df-xadd 12584  df-xmul 12585  df-fz 12975  df-seq 13454  df-exp 13515  df-cj 14541  df-re 14542  df-im 14543  df-sqrt 14677  df-abs 14678  df-struct 16581  df-ndx 16582  df-slot 16583  df-base 16585  df-plusg 16674  df-mulr 16675  df-starv 16676  df-tset 16680  df-ple 16681  df-ds 16683  df-unif 16684  df-rest 16792  df-topn 16793  df-topgen 16813  df-psmet 20202  df-xmet 20203  df-met 20204  df-bl 20205  df-mopn 20206  df-cnfld 20211  df-top 21638  df-topon 21655  df-topsp 21677  df-bases 21690  df-cnp 21972  df-xms 23066  df-ms 23067  df-limc 24610
This theorem is referenced by:  dvcnp2  24664  dvmulbr  24683  dvrec  24699  fourierdlem62  43235
  Copyright terms: Public domain W3C validator