Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  limsupbnd1f Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem limsupbnd1f 44402
Description: If a sequence is eventually at most 𝐴, then the limsup is also at most 𝐴. (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
limsupbnd1f.1 Ⅎ𝑗𝐹
limsupbnd1f.2 (πœ‘ β†’ 𝐡 βŠ† ℝ)
limsupbnd1f.3 (πœ‘ β†’ 𝐹:π΅βŸΆβ„*)
limsupbnd1f.4 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ*)
limsupbnd1f.5 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐡 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴))
Assertion
Ref Expression
limsupbnd1f (πœ‘ β†’ (lim supβ€˜πΉ) ≀ 𝐴)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑗,π‘˜   𝐡,𝑗,π‘˜   π‘˜,𝐹
Allowed substitution hints:   πœ‘(𝑗,π‘˜)   𝐹(𝑗)

Proof of Theorem limsupbnd1f
Dummy variables 𝑖 𝑙 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 limsupbnd1f.2 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐡 βŠ† ℝ)
2 limsupbnd1f.3 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐹:π΅βŸΆβ„*)
3 limsupbnd1f.4 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ*)
4 limsupbnd1f.5 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐡 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴))
5 breq1 5152 . . . . . . 7 (π‘˜ = 𝑖 β†’ (π‘˜ ≀ 𝑗 ↔ 𝑖 ≀ 𝑗))
65imbi1d 342 . . . . . 6 (π‘˜ = 𝑖 β†’ ((π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴) ↔ (𝑖 ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴)))
76ralbidv 3178 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑖 β†’ (βˆ€π‘— ∈ 𝐡 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴) ↔ βˆ€π‘— ∈ 𝐡 (𝑖 ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴)))
8 nfv 1918 . . . . . . 7 Ⅎ𝑙(𝑖 ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴)
9 nfv 1918 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑗 𝑖 ≀ 𝑙
10 limsupbnd1f.1 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑗𝐹
11 nfcv 2904 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑗𝑙
1210, 11nffv 6902 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗(πΉβ€˜π‘™)
13 nfcv 2904 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗 ≀
14 nfcv 2904 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑗𝐴
1512, 13, 14nfbr 5196 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑗(πΉβ€˜π‘™) ≀ 𝐴
169, 15nfim 1900 . . . . . . 7 Ⅎ𝑗(𝑖 ≀ 𝑙 β†’ (πΉβ€˜π‘™) ≀ 𝐴)
17 breq2 5153 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑙 β†’ (𝑖 ≀ 𝑗 ↔ 𝑖 ≀ 𝑙))
18 fveq2 6892 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 𝑙 β†’ (πΉβ€˜π‘—) = (πΉβ€˜π‘™))
1918breq1d 5159 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑙 β†’ ((πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴 ↔ (πΉβ€˜π‘™) ≀ 𝐴))
2017, 19imbi12d 345 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑙 β†’ ((𝑖 ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴) ↔ (𝑖 ≀ 𝑙 β†’ (πΉβ€˜π‘™) ≀ 𝐴)))
218, 16, 20cbvralw 3304 . . . . . 6 (βˆ€π‘— ∈ 𝐡 (𝑖 ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴) ↔ βˆ€π‘™ ∈ 𝐡 (𝑖 ≀ 𝑙 β†’ (πΉβ€˜π‘™) ≀ 𝐴))
2221a1i 11 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑖 β†’ (βˆ€π‘— ∈ 𝐡 (𝑖 ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴) ↔ βˆ€π‘™ ∈ 𝐡 (𝑖 ≀ 𝑙 β†’ (πΉβ€˜π‘™) ≀ 𝐴)))
237, 22bitrd 279 . . . 4 (π‘˜ = 𝑖 β†’ (βˆ€π‘— ∈ 𝐡 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴) ↔ βˆ€π‘™ ∈ 𝐡 (𝑖 ≀ 𝑙 β†’ (πΉβ€˜π‘™) ≀ 𝐴)))
2423cbvrexvw 3236 . . 3 (βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐡 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ 𝐴) ↔ βˆƒπ‘– ∈ ℝ βˆ€π‘™ ∈ 𝐡 (𝑖 ≀ 𝑙 β†’ (πΉβ€˜π‘™) ≀ 𝐴))
254, 24sylib 217 . 2 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘– ∈ ℝ βˆ€π‘™ ∈ 𝐡 (𝑖 ≀ 𝑙 β†’ (πΉβ€˜π‘™) ≀ 𝐴))
261, 2, 3, 25limsupbnd1 15426 1 (πœ‘ β†’ (lim supβ€˜πΉ) ≀ 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  β„²wnfc 2884  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071   βŠ† wss 3949   class class class wbr 5149  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  β„cr 11109  β„*cxr 11247   ≀ cle 11249  lim supclsp 15414
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 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
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 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-id 5575  df-po 5589  df-so 5590  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9437  df-inf 9438  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-ico 13330  df-limsup 15415
This theorem is referenced by:  limsuppnflem  44426
  Copyright terms: Public domain W3C validator