Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  limsup0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem limsup0 44397
Description: The superior limit of the empty set. (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Assertion
Ref Expression
limsup0 (lim sup‘∅) = -∞

Proof of Theorem limsup0
StepHypRef Expression
1 0ex 5307 . . 3 ∅ ∈ V
2 eqid 2733 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ ↦ sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < )) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ))
32limsupval 15415 . . 3 (∅ ∈ V → (lim sup‘∅) = inf(ran (𝑥 ∈ ℝ ↦ sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < )), ℝ*, < ))
41, 3ax-mp 5 . 2 (lim sup‘∅) = inf(ran (𝑥 ∈ ℝ ↦ sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < )), ℝ*, < )
5 0ima 6075 . . . . . . . . . 10 (∅ “ (𝑥[,)+∞)) = ∅
65ineq1i 4208 . . . . . . . . 9 ((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*) = (∅ ∩ ℝ*)
7 0in 4393 . . . . . . . . 9 (∅ ∩ ℝ*) = ∅
86, 7eqtri 2761 . . . . . . . 8 ((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*) = ∅
98supeq1i 9439 . . . . . . 7 sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) = sup(∅, ℝ*, < )
10 xrsup0 13299 . . . . . . 7 sup(∅, ℝ*, < ) = -∞
119, 10eqtri 2761 . . . . . 6 sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) = -∞
1211mpteq2i 5253 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℝ ↦ sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < )) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ -∞)
13 ren0 44099 . . . . . 6 ℝ ≠ ∅
1413a1i 11 . . . . 5 (⊤ → ℝ ≠ ∅)
1512, 14rnmptc 7205 . . . 4 (⊤ → ran (𝑥 ∈ ℝ ↦ sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < )) = {-∞})
1615mptru 1549 . . 3 ran (𝑥 ∈ ℝ ↦ sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < )) = {-∞}
1716infeq1i 9470 . 2 inf(ran (𝑥 ∈ ℝ ↦ sup(((∅ “ (𝑥[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < )), ℝ*, < ) = inf({-∞}, ℝ*, < )
18 xrltso 13117 . . 3 < Or ℝ*
19 mnfxr 11268 . . 3 -∞ ∈ ℝ*
20 infsn 9497 . . 3 (( < Or ℝ* ∧ -∞ ∈ ℝ*) → inf({-∞}, ℝ*, < ) = -∞)
2118, 19, 20mp2an 691 . 2 inf({-∞}, ℝ*, < ) = -∞
224, 17, 213eqtri 2765 1 (lim sup‘∅) = -∞
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1542  wtru 1543  wcel 2107  wne 2941  Vcvv 3475  cin 3947  c0 4322  {csn 4628  cmpt 5231   Or wor 5587  ran crn 5677  cima 5679  cfv 6541  (class class class)co 7406  supcsup 9432  infcinf 9433  cr 11106  +∞cpnf 11242  -∞cmnf 11243  *cxr 11244   < clt 11245  [,)cico 13323  lim supclsp 15411
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-po 5588  df-so 5589  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-er 8700  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-sup 9434  df-inf 9435  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-limsup 15412
This theorem is referenced by:  climlimsupcex  44472  liminf0  44496  liminflelimsupcex  44500
  Copyright terms: Public domain W3C validator