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 46770
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 46396 . . . . . . . . . . . . . 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 3932 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ 𝐴)
8 liminfequzmpt2.c . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
98elexd 3474 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐶 ∈ V)
107, 9jca 521 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ V))
11 rabid 3433 . . . . . . . . . . 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 3261 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V})
15 nfcv 2923 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗(ℤ≥‘𝐾)
16 nfrab1 3432 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗{𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}
1715, 16dfss3f 3923 . . . . . . . 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 6031 . . . . . . 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 2767 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶) = ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)))
2221fveq2d 6887 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)) = (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))))
232, 3eluzelz2d 46392 . . . . 5 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
24 eqid 2761 . . . . 5 (ℤ≥‘𝐾) = (ℤ≥‘𝐾)
25 liminfequzmpt2.o . . . . . . . 8 Ⅎ𝑗𝐴
262fvexi 6897 . . . . . . . 8 𝐴 ∈ V
2725, 26rabexf 46118 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ∈ V
2816, 27mptexf 46218 . . . . . 6 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V
2928a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V)
30 eqid 2761 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
3116, 30dmmptssf 46213 . . . . . . 7 dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}
3225ssrab2f 46101 . . . . . . . 8 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ 𝐴
33 uzssz 12979 . . . . . . . . 9 (ℤ≥‘𝑀) ⊆ ℤ
342, 33eqsstri 3977 . . . . . . . 8 𝐴 ⊆ ℤ
3532, 34sstri 3940 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ ℤ
3631, 35sstri 3940 . . . . . 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 46766 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
3922, 38eqtr2d 2797 . . 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 46396 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ 𝐵)
4342adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ 𝐵)
4443, 6sseldd 3932 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ 𝐵)
4544, 9jca 521 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 ∈ 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ V))
46 rabid 3433 . . . . . . . . . . 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 3261 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V})
50 nfrab1 3432 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗{𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}
5115, 50dfss3f 3923 . . . . . . . 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 6031 . . . . . . 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 2767 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶) = ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)))
5655fveq2d 6887 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)) = (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))))
57 liminfequzmpt2.p . . . . . . . 8 Ⅎ𝑗𝐵
5840fvexi 6897 . . . . . . . 8 𝐵 ∈ V
5957, 58rabexf 46118 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ∈ V
6050, 59mptexf 46218 . . . . . 6 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V
6160a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V)
62 eqid 2761 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
6350, 62dmmptssf 46213 . . . . . . 7 dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}
6457ssrab2f 46101 . . . . . . . 8 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ 𝐵
65 uzssz 12979 . . . . . . . . 9 (ℤ≥‘𝑁) ⊆ ℤ
6640, 65eqsstri 3977 . . . . . . . 8 𝐵 ⊆ ℤ
6764, 66sstri 3940 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ ℤ
6863, 67sstri 3940 . . . . . 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 46766 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
7156, 70eqtr2d 2797 . . 3 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)))
7239, 71eqtr4d 2799 . 2 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
73 eqid 2761 . . . . 5 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} = {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}
7425, 73mptssid 46222 . . . 4 (𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
7574fveq2i 6886 . . 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 2761 . . . . 5 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} = {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}
7857, 77mptssid 46222 . . . 4 (𝑗 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
7978fveq2i 6886 . . 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 2806 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 2145  Ⅎwnfc 2908  ∀wral 3077  {crab 3413  Vcvv 3451   ⊆ wss 3899   ↦ cmpt 5186  dom cdm 5651   ↾ cres 5653  ‘cfv 6537  ℤcz 12686  ℤ≥cuz 12958  lim infclsi 46730
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271
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 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-sup 9427  df-inf 9428  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-n0 12600  df-z 12687  df-uz 12959  df-q 13069  df-ico 13475  df-liminf 46731
This theorem is used by:  smfliminfmpt  47811
  Copyright terms: Public domain W3C validator