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

Theorem limcnlp 25727
Description: If 𝐡 is not a limit point of the domain of the function 𝐹, then every point is a limit of 𝐹 at 𝐡. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
limccl.f (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„‚)
limccl.a (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† β„‚)
limccl.b (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ β„‚)
ellimc2.k 𝐾 = (TopOpenβ€˜β„‚fld)
limcnlp.n (πœ‘ β†’ Β¬ 𝐡 ∈ ((limPtβ€˜πΎ)β€˜π΄))
Assertion
Ref Expression
limcnlp (πœ‘ β†’ (𝐹 limβ„‚ 𝐡) = β„‚)

Proof of Theorem limcnlp
Dummy variables π‘₯ 𝑣 𝑒 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 limccl.f . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„‚)
2 limccl.a . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† β„‚)
3 limccl.b . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ β„‚)
4 ellimc2.k . . . 4 𝐾 = (TopOpenβ€˜β„‚fld)
51, 2, 3, 4ellimc2 25726 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝐹 limβ„‚ 𝐡) ↔ (π‘₯ ∈ β„‚ ∧ βˆ€π‘’ ∈ 𝐾 (π‘₯ ∈ 𝑒 β†’ βˆƒπ‘£ ∈ 𝐾 (𝐡 ∈ 𝑣 ∧ (𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒)))))
64cnfldtop 24620 . . . . . . . . . 10 𝐾 ∈ Top
72adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ 𝐴 βŠ† β„‚)
87ssdifssd 4142 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† β„‚)
94cnfldtopon 24619 . . . . . . . . . . . 12 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜β„‚)
109toponunii 22738 . . . . . . . . . . 11 β„‚ = βˆͺ 𝐾
1110clscld 22871 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ Top ∧ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† β„‚) β†’ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})) ∈ (Clsdβ€˜πΎ))
126, 8, 11sylancr 586 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})) ∈ (Clsdβ€˜πΎ))
1310cldopn 22855 . . . . . . . . 9 (((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})) ∈ (Clsdβ€˜πΎ) β†’ (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∈ 𝐾)
1412, 13syl 17 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∈ 𝐾)
15 limcnlp.n . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ Β¬ 𝐡 ∈ ((limPtβ€˜πΎ)β€˜π΄))
1610islp 22964 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝐴 βŠ† β„‚) β†’ (𝐡 ∈ ((limPtβ€˜πΎ)β€˜π΄) ↔ 𝐡 ∈ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))))
176, 2, 16sylancr 586 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐡 ∈ ((limPtβ€˜πΎ)β€˜π΄) ↔ 𝐡 ∈ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))))
1815, 17mtbid 324 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ Β¬ 𝐡 ∈ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})))
193, 18eldifd 3959 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))))
2019adantr 480 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ 𝐡 ∈ (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))))
21 difin2 4291 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† β„‚ β†’ ((𝐴 βˆ– {𝐡}) βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) = ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡})))
228, 21syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((𝐴 βˆ– {𝐡}) βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) = ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡})))
2310sscls 22880 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ Top ∧ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† β„‚) β†’ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})))
246, 8, 23sylancr 586 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})))
25 ssdif0 4363 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})) ↔ ((𝐴 βˆ– {𝐡}) βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) = βˆ…)
2624, 25sylib 217 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((𝐴 βˆ– {𝐡}) βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) = βˆ…)
2722, 26eqtr3d 2773 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡})) = βˆ…)
2827imaeq2d 6059 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐹 β€œ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) = (𝐹 β€œ βˆ…))
29 ima0 6076 . . . . . . . . . 10 (𝐹 β€œ βˆ…) = βˆ…
3028, 29eqtrdi 2787 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐹 β€œ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) = βˆ…)
31 0ss 4396 . . . . . . . . 9 βˆ… βŠ† 𝑒
3230, 31eqsstrdi 4036 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐹 β€œ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒)
33 eleq2 2821 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) β†’ (𝐡 ∈ 𝑣 ↔ 𝐡 ∈ (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})))))
34 ineq1 4205 . . . . . . . . . . . 12 (𝑣 = (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) β†’ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡})) = ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡})))
3534imaeq2d 6059 . . . . . . . . . . 11 (𝑣 = (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) β†’ (𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) = (𝐹 β€œ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))))
3635sseq1d 4013 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) β†’ ((𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒 ↔ (𝐹 β€œ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒))
3733, 36anbi12d 630 . . . . . . . . 9 (𝑣 = (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) β†’ ((𝐡 ∈ 𝑣 ∧ (𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒) ↔ (𝐡 ∈ (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∧ (𝐹 β€œ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒)))
3837rspcev 3612 . . . . . . . 8 (((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∈ 𝐾 ∧ (𝐡 ∈ (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∧ (𝐹 β€œ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒)) β†’ βˆƒπ‘£ ∈ 𝐾 (𝐡 ∈ 𝑣 ∧ (𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒))
3914, 20, 32, 38syl12anc 834 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ βˆƒπ‘£ ∈ 𝐾 (𝐡 ∈ 𝑣 ∧ (𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒))
4039a1d 25 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (π‘₯ ∈ 𝑒 β†’ βˆƒπ‘£ ∈ 𝐾 (𝐡 ∈ 𝑣 ∧ (𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒)))
4140ralrimivw 3149 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ βˆ€π‘’ ∈ 𝐾 (π‘₯ ∈ 𝑒 β†’ βˆƒπ‘£ ∈ 𝐾 (𝐡 ∈ 𝑣 ∧ (𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒)))
4241ex 412 . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ β†’ βˆ€π‘’ ∈ 𝐾 (π‘₯ ∈ 𝑒 β†’ βˆƒπ‘£ ∈ 𝐾 (𝐡 ∈ 𝑣 ∧ (𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒))))
4342pm4.71d 561 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ β„‚ ↔ (π‘₯ ∈ β„‚ ∧ βˆ€π‘’ ∈ 𝐾 (π‘₯ ∈ 𝑒 β†’ βˆƒπ‘£ ∈ 𝐾 (𝐡 ∈ 𝑣 ∧ (𝐹 β€œ (𝑣 ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) βŠ† 𝑒)))))
445, 43bitr4d 282 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝐹 limβ„‚ 𝐡) ↔ π‘₯ ∈ β„‚))
4544eqrdv 2729 1 (πœ‘ β†’ (𝐹 limβ„‚ 𝐡) = β„‚)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  βˆ€wral 3060  βˆƒwrex 3069   βˆ– cdif 3945   ∩ cin 3947   βŠ† wss 3948  βˆ…c0 4322  {csn 4628   β€œ cima 5679  βŸΆwf 6539  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7412  β„‚cc 11114  TopOpenctopn 17374  β„‚fldccnfld 21233  Topctop 22715  Clsdccld 22840  clsccl 22842  limPtclp 22958   limβ„‚ 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-iin 5000  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-cld 22843  df-cls 22845  df-lp 22960  df-cnp 23052  df-xms 24146  df-ms 24147  df-limc 25715
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator