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Theorem limsupgre 14838

Description: If a sequence of real numbers has upper bounded limit supremum, then all the partial suprema are real. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2014.) (Revised by AV, 12-Sep-2020.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
limsupval.1	⊢ 𝐺 = (𝑘 ∈ ℝ ↦ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ))
limsupgre.z	⊢ 𝑍 = (ℤ_≥‘𝑀)

**Assertion**
Ref	Expression
limsupgre	⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) → 𝐺:ℝ⟶ℝ)

Distinct variable groups: 𝑘,𝐹 𝑘,𝑀 𝑘,𝑍 Allowed substitution hint: 𝐺(𝑘)

Proof of Theorem limsupgre Dummy variables 𝑎 𝑖 𝑚 𝑛 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		xrltso 12535	. . . 4 ⊢ < Or ℝ^*
2	1	supex 8927	. . 3 ⊢ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ) ∈ V
3	2	a1i 11	. 2 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ) ∈ V)
4		limsupval.1	. . 3 ⊢ 𝐺 = (𝑘 ∈ ℝ ↦ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ))
5	4	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) → 𝐺 = (𝑘 ∈ ℝ ↦ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < )))
6	4	limsupgval 14833	. . . 4 ⊢ (𝑎 ∈ ℝ → (𝐺‘𝑎) = sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ))
7	6	adantl 484	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐺‘𝑎) = sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ))
8		simpl3 1189	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (lim sup‘𝐹) < +∞)
9		limsupgre.z	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑍 = (ℤ_≥‘𝑀)
10		uzssz 12265	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℤ_≥‘𝑀) ⊆ ℤ
11	9, 10	eqsstri 4001	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑍 ⊆ ℤ
12		zssre 11989	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℤ ⊆ ℝ
13	11, 12	sstri 3976	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑍 ⊆ ℝ
14	13	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑍 ⊆ ℝ)
15		simpl2 1188	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝐹:𝑍⟶ℝ)
16		ressxr 10685	. . . . . . . . 9 ⊢ ℝ ⊆ ℝ^*
17		fss 6527	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ ℝ ⊆ ℝ^) → 𝐹:𝑍⟶ℝ^)
18	15, 16, 17	sylancl 588	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝐹:𝑍⟶ℝ^*)
19		pnfxr 10695	. . . . . . . . 9 ⊢ +∞ ∈ ℝ^*
20	19	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → +∞ ∈ ℝ^*)
21	4	limsuplt 14836	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑍 ⊆ ℝ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ^* ∧ +∞ ∈ ℝ^*) → ((lim sup‘𝐹) < +∞ ↔ ∃𝑛 ∈ ℝ (𝐺‘𝑛) < +∞))
22	14, 18, 20, 21	syl3anc 1367	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((lim sup‘𝐹) < +∞ ↔ ∃𝑛 ∈ ℝ (𝐺‘𝑛) < +∞))
23	8, 22	mpbid 234	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ∃𝑛 ∈ ℝ (𝐺‘𝑛) < +∞)
24		fzfi 13341	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ∈ Fin
25	15	adantr 483	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) → 𝐹:𝑍⟶ℝ)
26		elfzuz 12905	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) → 𝑚 ∈ (ℤ_≥‘𝑀))
27	26, 9	eleqtrrdi 2924	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) → 𝑚 ∈ 𝑍)
28		ffvelrn 6849	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ 𝑚 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑚) ∈ ℝ)
29	25, 27, 28	syl2an 597	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ 𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))) → (𝐹‘𝑚) ∈ ℝ)
30	29	ralrimiva 3182	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) → ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ∈ ℝ)
31		fimaxre3 11587	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀...(⌊‘𝑛)) ∈ Fin ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ∈ ℝ) → ∃𝑟 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)
32	24, 30, 31	sylancr 589	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) → ∃𝑟 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)
33		simpr 487	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ∈ ℝ)
34	33	ad2antrr 724	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑎 ∈ ℝ)
35	4	limsupgf 14832	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐺:ℝ⟶ℝ^*
36	35	ffvelrni 6850	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑎 ∈ ℝ → (𝐺‘𝑎) ∈ ℝ^*)
37	34, 36	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺‘𝑎) ∈ ℝ^*)
38		simprl 769	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ)
39	16, 38	sseldi 3965	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ^*)
40		simprl 769	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) → 𝑛 ∈ ℝ)
41	40	adantr 483	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑛 ∈ ℝ)
42	35	ffvelrni 6850	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ ℝ → (𝐺‘𝑛) ∈ ℝ^*)
43	41, 42	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺‘𝑛) ∈ ℝ^*)
44	39, 43	ifcld 4512	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) ∈ ℝ^*)
45	19	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → +∞ ∈ ℝ^*)
46	40	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → 𝑛 ∈ ℝ)
47	13	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑍 ⊆ ℝ)
48	47	sselda 3967	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → 𝑖 ∈ ℝ)
49	43	xrleidd 12546	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺‘𝑛) ≤ (𝐺‘𝑛))
50	18	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝐹:𝑍⟶ℝ^*)
51	4	limsupgle 14834	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑍 ⊆ ℝ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ^) ∧ 𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) ∈ ℝ^) → ((𝐺‘𝑛) ≤ (𝐺‘𝑛) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑍 (𝑛 ≤ 𝑖 → (𝐹‘𝑖) ≤ (𝐺‘𝑛))))
52	47, 50, 41, 43, 51	syl211anc 1372	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → ((𝐺‘𝑛) ≤ (𝐺‘𝑛) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑍 (𝑛 ≤ 𝑖 → (𝐹‘𝑖) ≤ (𝐺‘𝑛))))
53	49, 52	mpbid 234	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → ∀𝑖 ∈ 𝑍 (𝑛 ≤ 𝑖 → (𝐹‘𝑖) ≤ (𝐺‘𝑛)))
54	53	r19.21bi 3208	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝑛 ≤ 𝑖 → (𝐹‘𝑖) ≤ (𝐺‘𝑛)))
55	54	imp 409	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ≤ 𝑖) → (𝐹‘𝑖) ≤ (𝐺‘𝑛))
56	46, 42	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑛) ∈ ℝ^*)
57	39	adantr 483	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → 𝑟 ∈ ℝ^*)
58		xrmax1 12569	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐺‘𝑛) ∈ ℝ^* ∧ 𝑟 ∈ ℝ^*) → (𝐺‘𝑛) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))
59	56, 57, 58	syl2anc 586	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝐺‘𝑛) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))
60	50	ffvelrnda 6851	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑖) ∈ ℝ^*)
61	44	adantr 483	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) ∈ ℝ^*)
62		xrletr 12552	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐹‘𝑖) ∈ ℝ^* ∧ (𝐺‘𝑛) ∈ ℝ^* ∧ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) ∈ ℝ^*) → (((𝐹‘𝑖) ≤ (𝐺‘𝑛) ∧ (𝐺‘𝑛) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))) → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
63	60, 56, 61, 62	syl3anc 1367	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (((𝐹‘𝑖) ≤ (𝐺‘𝑛) ∧ (𝐺‘𝑛) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))) → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
64	59, 63	mpan2d 692	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → ((𝐹‘𝑖) ≤ (𝐺‘𝑛) → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
65	64	adantr 483	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ≤ 𝑖) → ((𝐹‘𝑖) ≤ (𝐺‘𝑛) → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
66	55, 65	mpd 15	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑛 ≤ 𝑖) → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))
67		fveq2 6670	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑚 = 𝑖 → (𝐹‘𝑚) = (𝐹‘𝑖))
68	67	breq1d 5076	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑚 = 𝑖 → ((𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟 ↔ (𝐹‘𝑖) ≤ 𝑟))
69		simprr 771	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)
70	69	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑖 ≤ 𝑛) → ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)
71		simpr 487	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → 𝑖 ∈ 𝑍)
72	71, 9	eleqtrdi 2923	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → 𝑖 ∈ (ℤ_≥‘𝑀))
73	41	flcld 13169	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → (⌊‘𝑛) ∈ ℤ)
74	73	adantr 483	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (⌊‘𝑛) ∈ ℤ)
75		elfz5 12901	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑖 ∈ (ℤ_≥‘𝑀) ∧ (⌊‘𝑛) ∈ ℤ) → (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ↔ 𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
76	72, 74, 75	syl2anc 586	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ↔ 𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
77	11, 71	sseldi 3965	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → 𝑖 ∈ ℤ)
78		flge 13176	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑛 ∈ ℝ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (𝑖 ≤ 𝑛 ↔ 𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
79	46, 77, 78	syl2anc 586	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝑖 ≤ 𝑛 ↔ 𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
80	76, 79	bitr4d 284	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ↔ 𝑖 ≤ 𝑛))
81	80	biimpar 480	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑖 ≤ 𝑛) → 𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)))
82	68, 70, 81	rspcdva 3625	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑖 ≤ 𝑛) → (𝐹‘𝑖) ≤ 𝑟)
83		xrmax2 12570	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐺‘𝑛) ∈ ℝ^* ∧ 𝑟 ∈ ℝ^*) → 𝑟 ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))
84	43, 39, 83	syl2anc 586	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))
85	84	adantr 483	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → 𝑟 ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))
86		xrletr 12552	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐹‘𝑖) ∈ ℝ^* ∧ 𝑟 ∈ ℝ^* ∧ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) ∈ ℝ^*) → (((𝐹‘𝑖) ≤ 𝑟 ∧ 𝑟 ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))) → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
87	60, 57, 61, 86	syl3anc 1367	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (((𝐹‘𝑖) ≤ 𝑟 ∧ 𝑟 ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))) → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
88	85, 87	mpan2d 692	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → ((𝐹‘𝑖) ≤ 𝑟 → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
89	88	adantr 483	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑖 ≤ 𝑛) → ((𝐹‘𝑖) ≤ 𝑟 → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
90	82, 89	mpd 15	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) ∧ 𝑖 ≤ 𝑛) → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))
91	46, 48, 66, 90	lecasei 10746	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))
92	91	a1d 25	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑍) → (𝑎 ≤ 𝑖 → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
93	92	ralrimiva 3182	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → ∀𝑖 ∈ 𝑍 (𝑎 ≤ 𝑖 → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛))))
94	4	limsupgle 14834	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑍 ⊆ ℝ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ^) ∧ 𝑎 ∈ ℝ ∧ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) ∈ ℝ^) → ((𝐺‘𝑎) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑍 (𝑎 ≤ 𝑖 → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))))
95	47, 50, 34, 44, 94	syl211anc 1372	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → ((𝐺‘𝑎) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝑍 (𝑎 ≤ 𝑖 → (𝐹‘𝑖) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))))
96	93, 95	mpbird 259	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺‘𝑎) ≤ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)))
97	38	ltpnfd 12517	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 < +∞)
98		simplrr 776	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺‘𝑛) < +∞)
99		breq1 5069	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑟 = if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) → (𝑟 < +∞ ↔ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) < +∞))
100		breq1 5069	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺‘𝑛) = if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) → ((𝐺‘𝑛) < +∞ ↔ if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) < +∞))
101	99, 100	ifboth 4505	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑟 < +∞ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞) → if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) < +∞)
102	97, 98, 101	syl2anc 586	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → if((𝐺‘𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺‘𝑛)) < +∞)
103	37, 44, 45, 96, 102	xrlelttrd 12554	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹‘𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺‘𝑎) < +∞)
104	32, 103	rexlimddv 3291	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺‘𝑛) < +∞)) → (𝐺‘𝑎) < +∞)
105	23, 104	rexlimddv 3291	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐺‘𝑎) < +∞)
106	7, 105	eqbrtrrd 5090	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ) < +∞)
107		imassrn 5940	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ran 𝐹
108	15	frnd 6521	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ran 𝐹 ⊆ ℝ)
109	107, 108	sstrid 3978	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ℝ)
110	109, 16	sstrdi 3979	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ℝ^*)
111		df-ss 3952	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ℝ^* ↔ ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^*) = (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)))
112	110, 111	sylib 220	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^*) = (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)))
113	112, 109	eqsstrd 4005	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^*) ⊆ ℝ)
114		simpl1 1187	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℤ)
115		flcl 13166	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑎 ∈ ℝ → (⌊‘𝑎) ∈ ℤ)
116	115	adantl 484	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (⌊‘𝑎) ∈ ℤ)
117	116	peano2zd 12091	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℤ)
118	117, 114	ifcld 4512	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℤ)
119	114	zred 12088	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℝ)
120	117	zred 12088	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℝ)
121		max1 12579	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑀 ∈ ℝ ∧ ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℝ) → 𝑀 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
122	119, 120, 121	syl2anc 586	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
123		eluz2 12250	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (ℤ_≥‘𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀)))
124	114, 118, 122, 123	syl3anbrc 1339	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (ℤ_≥‘𝑀))
125	124, 9	eleqtrrdi 2924	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ 𝑍)
126	15	fdmd 6523	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → dom 𝐹 = 𝑍)
127	125, 126	eleqtrrd 2916	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ dom 𝐹)
128	118	zred 12088	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℝ)
129		fllep1 13172	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑎 ∈ ℝ → 𝑎 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1))
130	129	adantl 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1))
131		max2 12581	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑀 ∈ ℝ ∧ ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
132	119, 120, 131	syl2anc 586	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
133	33, 120, 128, 130, 132	letrd 10797	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
134		elicopnf 12834	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑎 ∈ ℝ → (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞) ↔ (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℝ ∧ 𝑎 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))))
135	134	adantl 484	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞) ↔ (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℝ ∧ 𝑎 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))))
136	128, 133, 135	mpbir2and 711	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞))
137		inelcm 4414	. . . . . . . 8 ⊢ ((if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ dom 𝐹 ∧ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞)) → (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
138	127, 136, 137	syl2anc 586	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
139		imadisj 5948	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) = ∅ ↔ (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) = ∅)
140	139	necon3bii 3068	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅ ↔ (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
141	138, 140	sylibr 236	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
142	112, 141	eqnetrd 3083	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^*) ≠ ∅)
143		supxrre1 12724	. . . . 5 ⊢ ((((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^) ⊆ ℝ ∧ ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^) ≠ ∅) → (sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ) ∈ ℝ ↔ sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ) < +∞))
144	113, 142, 143	syl2anc 586	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ) ∈ ℝ ↔ sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ) < +∞))
145	106, 144	mpbird 259	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ^), ℝ^, < ) ∈ ℝ)
146	7, 145	eqeltrd 2913	. 2 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐺‘𝑎) ∈ ℝ)
147	3, 5, 146	fmpt2d 6887	1 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) → 𝐺:ℝ⟶ℝ)

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: → wi 4 ↔ wb 208 ∧ wa 398 ∧ w3a 1083 = wceq 1537 ∈ wcel 2114 ≠ wne 3016 ∀wral 3138 ∃wrex 3139 Vcvv 3494 ∩ cin 3935 ⊆ wss 3936 ∅c0 4291 ifcif 4467 class class class wbr 5066 ↦ cmpt 5146 dom cdm 5555 ran crn 5556 “ cima 5558 ⟶wf 6351 ‘cfv 6355 (class class class)co 7156 Fincfn 8509 supcsup 8904 ℝcr 10536 1c1 10538 + caddc 10540 +∞cpnf 10672 ℝ^*cxr 10674 < clt 10675 ≤ cle 10676 ℤcz 11982 ℤ_≥cuz 12244 [,)cico 12741 ...cfz 12893 ⌊cfl 13161 lim supclsp 14827

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1796 ax-4 1810 ax-5 1911 ax-6 1970 ax-7 2015 ax-8 2116 ax-9 2124 ax-10 2145 ax-11 2161 ax-12 2177 ax-ext 2793 ax-sep 5203 ax-nul 5210 ax-pow 5266 ax-pr 5330 ax-un 7461 ax-cnex 10593 ax-resscn 10594 ax-1cn 10595 ax-icn 10596 ax-addcl 10597 ax-addrcl 10598 ax-mulcl 10599 ax-mulrcl 10600 ax-mulcom 10601 ax-addass 10602 ax-mulass 10603 ax-distr 10604 ax-i2m1 10605 ax-1ne0 10606 ax-1rid 10607 ax-rnegex 10608 ax-rrecex 10609 ax-cnre 10610 ax-pre-lttri 10611 ax-pre-lttrn 10612 ax-pre-ltadd 10613 ax-pre-mulgt0 10614 ax-pre-sup 10615

This theorem depends on definitions: df-bi 209 df-an 399 df-or 844 df-3or 1084 df-3an 1085 df-tru 1540 df-ex 1781 df-nf 1785 df-sb 2070 df-mo 2622 df-eu 2654 df-clab 2800 df-cleq 2814 df-clel 2893 df-nfc 2963 df-ne 3017 df-nel 3124 df-ral 3143 df-rex 3144 df-reu 3145 df-rmo 3146 df-rab 3147 df-v 3496 df-sbc 3773 df-csb 3884 df-dif 3939 df-un 3941 df-in 3943 df-ss 3952 df-pss 3954 df-nul 4292 df-if 4468 df-pw 4541 df-sn 4568 df-pr 4570 df-tp 4572 df-op 4574 df-uni 4839 df-int 4877 df-iun 4921 df-br 5067 df-opab 5129 df-mpt 5147 df-tr 5173 df-id 5460 df-eprel 5465 df-po 5474 df-so 5475 df-fr 5514 df-we 5516 df-xp 5561 df-rel 5562 df-cnv 5563 df-co 5564 df-dm 5565 df-rn 5566 df-res 5567 df-ima 5568 df-pred 6148 df-ord 6194 df-on 6195 df-lim 6196 df-suc 6197 df-iota 6314 df-fun 6357 df-fn 6358 df-f 6359 df-f1 6360 df-fo 6361 df-f1o 6362 df-fv 6363 df-riota 7114 df-ov 7159 df-oprab 7160 df-mpo 7161 df-om 7581 df-1st 7689 df-2nd 7690 df-wrecs 7947 df-recs 8008 df-rdg 8046 df-1o 8102 df-oadd 8106 df-er 8289 df-en 8510 df-dom 8511 df-sdom 8512 df-fin 8513 df-sup 8906 df-inf 8907 df-pnf 10677 df-mnf 10678 df-xr 10679 df-ltxr 10680 df-le 10681 df-sub 10872 df-neg 10873 df-nn 11639 df-n0 11899 df-z 11983 df-uz 12245 df-ico 12745 df-fz 12894 df-fl 13163 df-limsup 14828

This theorem is referenced by: mbflimsup 24267

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