Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  liminfequzmpt2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem liminfequzmpt2 47068
Description: Two functions that are eventually equal to one another have the same superior limit. (Contributed by Glauco Siliprandi, 2-Jan-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
liminfequzmpt2.j Ⅎ𝑗𝜑
liminfequzmpt2.o Ⅎ𝑗𝐴
liminfequzmpt2.p Ⅎ𝑗𝐵
liminfequzmpt2.a 𝐴 = (ℤ≥‘𝑀)
liminfequzmpt2.b 𝐵 = (ℤ≥‘𝑁)
liminfequzmpt2.k (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝐴)
liminfequzmpt2.e (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝐵)
liminfequzmpt2.c ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
Assertion
Ref Expression
liminfequzmpt2 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)))
Distinct variable group:   𝑗,𝐾
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑗)   𝐴(𝑗)   𝐵(𝑗)   𝐶(𝑗)   𝑀(𝑗)   𝑁(𝑗)   𝑉(𝑗)

Proof of Theorem liminfequzmpt2
StepHypRef Expression
1 liminfequzmpt2.j . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗𝜑
2 liminfequzmpt2.a . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐴 = (ℤ≥‘𝑀)
3 liminfequzmpt2.k . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝐴)
42, 3uzssd2 46694 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ 𝐴)
54adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ 𝐴)
6 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾))
75, 6sseldd 3914 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ 𝐴)
8 liminfequzmpt2.c . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
98elexd 3477 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐶 ∈ V)
107, 9jca 521 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ V))
11 rabid 3436 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↔ (𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ V))
1210, 11sylibr 237 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V})
1312ex 418 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → 𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}))
141, 13ralrimi 3264 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V})
15 nfcv 2926 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗(ℤ≥‘𝐾)
16 nfrab1 3435 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗{𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}
1715, 16dfss3f 3905 . . . . . . . 8 ((ℤ≥‘𝐾) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↔ ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V})
1814, 17sylibr 237 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V})
1916, 15resmptf 6047 . . . . . . 7 ((ℤ≥‘𝐾) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} → ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)) = (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶))
2018, 19syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)) = (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶))
2120eqcomd 2769 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶) = ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)))
2221fveq2d 6918 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)) = (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))))
232, 3eluzelz2d 46690 . . . . 5 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
24 eqid 2763 . . . . 5 (ℤ≥‘𝐾) = (ℤ≥‘𝐾)
25 liminfequzmpt2.o . . . . . . . 8 Ⅎ𝑗𝐴
262fvexi 6928 . . . . . . . 8 𝐴 ∈ V
2725, 26rabexf 46416 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ∈ V
2816, 27mptexf 46516 . . . . . 6 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V
2928a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V)
30 eqid 2763 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
3116, 30dmmptssf 46511 . . . . . . 7 dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}
3225ssrab2f 46399 . . . . . . . 8 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ 𝐴
33 uzssz 13024 . . . . . . . . 9 (ℤ≥‘𝑀) ⊆ ℤ
342, 33eqsstri 3959 . . . . . . . 8 𝐴 ⊆ ℤ
3532, 34sstri 3922 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ ℤ
3631, 35sstri 3922 . . . . . 6 dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ ℤ
3736a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ ℤ)
3823, 24, 29, 37liminfresuz2 47064 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
3922, 38eqtr2d 2799 . . 3 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)))
40 liminfequzmpt2.b . . . . . . . . . . . . . . 15 𝐵 = (ℤ≥‘𝑁)
41 liminfequzmpt2.e . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝐵)
4240, 41uzssd2 46694 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ 𝐵)
4342adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ 𝐵)
4443, 6sseldd 3914 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ 𝐵)
4544, 9jca 521 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 ∈ 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ V))
46 rabid 3436 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↔ (𝑗 ∈ 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ V))
4745, 46sylibr 237 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V})
4847ex 418 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) → 𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}))
491, 48ralrimi 3264 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V})
50 nfrab1 3435 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗{𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}
5115, 50dfss3f 3905 . . . . . . . 8 ((ℤ≥‘𝐾) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↔ ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V})
5249, 51sylibr 237 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V})
5350, 15resmptf 6047 . . . . . . 7 ((ℤ≥‘𝐾) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} → ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)) = (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶))
5452, 53syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)) = (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶))
5554eqcomd 2769 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶) = ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)))
5655fveq2d 6918 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)) = (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))))
57 liminfequzmpt2.p . . . . . . . 8 Ⅎ𝑗𝐵
5840fvexi 6928 . . . . . . . 8 𝐵 ∈ V
5957, 58rabexf 46416 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ∈ V
6050, 59mptexf 46516 . . . . . 6 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V
6160a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V)
62 eqid 2763 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
6350, 62dmmptssf 46511 . . . . . . 7 dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}
6457ssrab2f 46399 . . . . . . . 8 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ 𝐵
65 uzssz 13024 . . . . . . . . 9 (ℤ≥‘𝑁) ⊆ ℤ
6640, 65eqsstri 3959 . . . . . . . 8 𝐵 ⊆ ℤ
6764, 66sstri 3922 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ ℤ
6863, 67sstri 3922 . . . . . 6 dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ ℤ
6968a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ ℤ)
7023, 24, 61, 69liminfresuz2 47064 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
7156, 70eqtr2d 2799 . . 3 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)))
7239, 71eqtr4d 2801 . 2 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
73 eqid 2763 . . . . 5 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} = {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}
7425, 73mptssid 46520 . . . 4 (𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
7574fveq2i 6917 . . 3 (lim inf‘(𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶))
7675a1i 11 . 2 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
77 eqid 2763 . . . . 5 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} = {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}
7857, 77mptssid 46520 . . . 4 (𝑗 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
7978fveq2i 6917 . . 3 (lim inf‘(𝑗 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶))
8079a1i 11 . 2 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
8172, 76, 803eqtr4d 2808 1 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570  Ⅎwnf 1816   ∈ wcel 2147  Ⅎwnfc 2911  ∀wral 3080  {crab 3416  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ↦ cmpt 5190  dom cdm 5656   ↾ cres 5658  ‘cfv 6564  ℤcz 12731  ℤ≥cuz 13003  lim infclsi 47028
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314  ax-pre-sup 11315
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-er 8753  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-sup 9469  df-inf 9470  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-div 12012  df-nn 12374  df-n0 12645  df-z 12732  df-uz 13004  df-q 13114  df-ico 13520  df-liminf 47029
This theorem is used by:  smfliminfmpt  48109
  Copyright terms: Public domain W3C validator