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 46895
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 46521 . . . . . . . . . . . . . 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 3909 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ 𝐴)
8 liminfequzmpt2.c . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
98elexd 3473 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝐶 ∈ V)
107, 9jca 521 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ V))
11 rabid 3432 . . . . . . . . . . 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 3260 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V})
15 nfcv 2922 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗(ℤ≥‘𝐾)
16 nfrab1 3431 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗{𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}
1715, 16dfss3f 3900 . . . . . . . 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 6030 . . . . . . 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 2766 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶) = ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)))
2221fveq2d 6890 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)) = (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))))
232, 3eluzelz2d 46517 . . . . 5 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
24 eqid 2760 . . . . 5 (ℤ≥‘𝐾) = (ℤ≥‘𝐾)
25 liminfequzmpt2.o . . . . . . . 8 Ⅎ𝑗𝐴
262fvexi 6900 . . . . . . . 8 𝐴 ∈ V
2725, 26rabexf 46243 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ∈ V
2816, 27mptexf 46343 . . . . . 6 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V
2928a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V)
30 eqid 2760 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
3116, 30dmmptssf 46338 . . . . . . 7 dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}
3225ssrab2f 46226 . . . . . . . 8 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ 𝐴
33 uzssz 12990 . . . . . . . . 9 (ℤ≥‘𝑀) ⊆ ℤ
342, 33eqsstri 3954 . . . . . . . 8 𝐴 ⊆ ℤ
3532, 34sstri 3917 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ ℤ
3631, 35sstri 3917 . . . . . 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 46891 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
3922, 38eqtr2d 2796 . . 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 46521 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ 𝐵)
4342adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (ℤ≥‘𝐾) ⊆ 𝐵)
4443, 6sseldd 3909 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → 𝑗 ∈ 𝐵)
4544, 9jca 521 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)) → (𝑗 ∈ 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ V))
46 rabid 3432 . . . . . . . . . . 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 3260 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾)𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V})
50 nfrab1 3431 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗{𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}
5115, 50dfss3f 3900 . . . . . . . 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 6030 . . . . . . 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 2766 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶) = ((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾)))
5655fveq2d 6890 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)) = (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))))
57 liminfequzmpt2.p . . . . . . . 8 Ⅎ𝑗𝐵
5840fvexi 6900 . . . . . . . 8 𝐵 ∈ V
5957, 58rabexf 46243 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ∈ V
6050, 59mptexf 46343 . . . . . 6 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V
6160a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ∈ V)
62 eqid 2760 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
6350, 62dmmptssf 46338 . . . . . . 7 dom (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ⊆ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}
6457ssrab2f 46226 . . . . . . . 8 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ 𝐵
65 uzssz 12990 . . . . . . . . 9 (ℤ≥‘𝑁) ⊆ ℤ
6640, 65eqsstri 3954 . . . . . . . 8 𝐵 ⊆ ℤ
6764, 66sstri 3917 . . . . . . 7 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ⊆ ℤ
6863, 67sstri 3917 . . . . . 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 46891 . . . 4 (𝜑 → (lim inf‘((𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶) ↾ (ℤ≥‘𝐾))) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
7156, 70eqtr2d 2796 . . 3 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↦ 𝐶)))
7239, 71eqtr4d 2798 . 2 (𝜑 → (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)) = (lim inf‘(𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)))
73 eqid 2760 . . . . 5 {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} = {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V}
7425, 73mptssid 46347 . . . 4 (𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐴 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
7574fveq2i 6889 . . 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 2760 . . . . 5 {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} = {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V}
7857, 77mptssid 46347 . . . 4 (𝑗 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) = (𝑗 ∈ {𝑗 ∈ 𝐵 ∣ 𝐶 ∈ V} ↦ 𝐶)
7978fveq2i 6889 . . 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 2805 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 1569  Ⅎwnf 1815   ∈ wcel 2144  Ⅎwnfc 2907  ∀wral 3076  {crab 3412  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5650   ↾ cres 5652  ‘cfv 6539  ℤcz 12697  ℤ≥cuz 12969  lim infclsi 46855
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281  ax-pre-sup 11282
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-er 8721  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-sup 9438  df-inf 9439  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-div 11978  df-nn 12340  df-n0 12611  df-z 12698  df-uz 12970  df-q 13080  df-ico 13486  df-liminf 46856
This theorem is used by:  smfliminfmpt  47936
  Copyright terms: Public domain W3C validator