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

Theorem limcnlp 25757
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 25756 . . 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 24650 . . . . . . . . . 10 𝐾 ∈ Top
72adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ 𝐴 βŠ† β„‚)
87ssdifssd 4137 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐴 βˆ– {𝐡}) βŠ† β„‚)
94cnfldtopon 24649 . . . . . . . . . . . 12 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜β„‚)
109toponunii 22768 . . . . . . . . . . 11 β„‚ = βˆͺ 𝐾
1110clscld 22901 . . . . . . . . . 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 22885 . . . . . . . . 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 22994 . . . . . . . . . . . 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 3954 . . . . . . . . 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 4286 . . . . . . . . . . . . 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 22910 . . . . . . . . . . . . . 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 4358 . . . . . . . . . . . . 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 2768 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡})) = βˆ…)
2827imaeq2d 6052 . . . . . . . . . 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 6069 . . . . . . . . . 10 (𝐹 β€œ βˆ…) = βˆ…
3028, 29eqtrdi 2782 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ β„‚) β†’ (𝐹 β€œ ((β„‚ βˆ– ((clsβ€˜πΎ)β€˜(𝐴 βˆ– {𝐡}))) ∩ (𝐴 βˆ– {𝐡}))) = βˆ…)
31 0ss 4391 . . . . . . . . 9 βˆ… βŠ† 𝑒
3230, 31eqsstrdi 4031 . . . . . . . 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 2816 . . . . . . . . . 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 4200 . . . . . . . . . . . 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 6052 . . . . . . . . . . 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 4008 . . . . . . . . . 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 3606 . . . . . . . 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 3144 . . . . 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 2724 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 1533   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3055  βˆƒwrex 3064   βˆ– cdif 3940   ∩ cin 3942   βŠ† wss 3943  βˆ…c0 4317  {csn 4623   β€œ cima 5672  βŸΆwf 6532  β€˜cfv 6536  (class class class)co 7404  β„‚cc 11107  TopOpenctopn 17373  β„‚fldccnfld 21235  Topctop 22745  Clsdccld 22870  clsccl 22872  limPtclp 22988   limβ„‚ climc 25741
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-tp 4628  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-iin 4993  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-1o 8464  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-div 11873  df-nn 12214  df-2 12276  df-3 12277  df-4 12278  df-5 12279  df-6 12280  df-7 12281  df-8 12282  df-9 12283  df-n0 12474  df-z 12560  df-dec 12679  df-uz 12824  df-q 12934  df-rp 12978  df-xneg 13095  df-xadd 13096  df-xmul 13097  df-fz 13488  df-seq 13970  df-exp 14030  df-cj 15049  df-re 15050  df-im 15051  df-sqrt 15185  df-abs 15186  df-struct 17086  df-slot 17121  df-ndx 17133  df-base 17151  df-plusg 17216  df-mulr 17217  df-starv 17218  df-tset 17222  df-ple 17223  df-ds 17225  df-unif 17226  df-rest 17374  df-topn 17375  df-topgen 17395  df-psmet 21227  df-xmet 21228  df-met 21229  df-bl 21230  df-mopn 21231  df-cnfld 21236  df-top 22746  df-topon 22763  df-topsp 22785  df-bases 22799  df-cld 22873  df-cls 22875  df-lp 22990  df-cnp 23082  df-xms 24176  df-ms 24177  df-limc 25745
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator