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

Theorem limcnlp 25386
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 25385 . . 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 24291 . . . . . . . . . 10 𝐾 ∈ Top
72adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ 𝐴 βŠ† β„‚)
87ssdifssd 4141 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† β„‚)
94cnfldtopon 24290 . . . . . . . . . . . 12 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜β„‚)
109toponunii 22409 . . . . . . . . . . 11 β„‚ = βˆͺ 𝐾
1110clscld 22542 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ Top ∧ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† β„‚) β†’ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})) ∈ (Clsdβ€˜πΎ))
126, 8, 11sylancr 587 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})) ∈ (Clsdβ€˜πΎ))
1310cldopn 22526 . . . . . . . . 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 22635 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝐴 βŠ† β„‚) β†’ (𝐡 ∈ ((limPtβ€˜πΎ)β€˜π΄) ↔ 𝐡 ∈ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))))
176, 2, 16sylancr 587 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐡 ∈ ((limPtβ€˜πΎ)β€˜π΄) ↔ 𝐡 ∈ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))))
1815, 17mtbid 323 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ Β¬ 𝐡 ∈ ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})))
193, 18eldifd 3958 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))))
2019adantr 481 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ 𝐡 ∈ (β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))))
21 difin2 4290 . . . . . . . . . . . . 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 22551 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ Top ∧ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† β„‚) β†’ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})))
246, 8, 23sylancr 587 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡})))
25 ssdif0 4362 . . . . . . . . . . . . 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 2774 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡})) = βˆ…)
2827imaeq2d 6057 . . . . . . . . . 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 6073 . . . . . . . . . 10 (𝐹 β€œ βˆ…) = βˆ…
3028, 29eqtrdi 2788 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐹 β€œ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) = βˆ…)
31 0ss 4395 . . . . . . . . 9 βˆ… βŠ† 𝑒
3230, 31eqsstrdi 4035 . . . . . . . 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 2822 . . . . . . . . . 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 4204 . . . . . . . . . . . 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 6057 . . . . . . . . . . 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 4012 . . . . . . . . . 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 631 . . . . . . . . 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 835 . . . . . . 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 3150 . . . . 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 413 . . . 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 562 . . 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 281 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (𝐹 limβ„‚ 𝐡) ↔ π‘₯ ∈ β„‚))
4544eqrdv 2730 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 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βˆ€wral 3061  βˆƒwrex 3070   βˆ– cdif 3944   ∩ cin 3946   βŠ† wss 3947  βˆ…c0 4321  {csn 4627   β€œ cima 5678  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  β„‚cc 11104  TopOpenctopn 17363  β„‚fldccnfld 20936  Topctop 22386  Clsdccld 22511  clsccl 22513  limPtclp 22629   limβ„‚ climc 25370
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-fz 13481  df-seq 13963  df-exp 14024  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-struct 17076  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-rest 17364  df-topn 17365  df-topgen 17385  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-cnfld 20937  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cld 22514  df-cls 22516  df-lp 22631  df-cnp 22723  df-xms 23817  df-ms 23818  df-limc 25374
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator