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Theorem limsupgre 14831
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 = (ℤ𝑀)
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.
StepHypRef Expression
1 xrltso 12527 . . . 4 < Or ℝ*
21supex 8919 . . 3 sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) ∈ V
32a1i 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*, < ))
54a1i 11 . 2 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) → 𝐺 = (𝑘 ∈ ℝ ↦ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < )))
64limsupgval 14826 . . . 4 (𝑎 ∈ ℝ → (𝐺𝑎) = sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ))
76adantl 482 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐺𝑎) = sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ))
8 simpl3 1187 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (lim sup‘𝐹) < +∞)
9 limsupgre.z . . . . . . . . . . 11 𝑍 = (ℤ𝑀)
10 uzssz 12256 . . . . . . . . . . 11 (ℤ𝑀) ⊆ ℤ
119, 10eqsstri 4004 . . . . . . . . . 10 𝑍 ⊆ ℤ
12 zssre 11980 . . . . . . . . . 10 ℤ ⊆ ℝ
1311, 12sstri 3979 . . . . . . . . 9 𝑍 ⊆ ℝ
1413a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑍 ⊆ ℝ)
15 simpl2 1186 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝐹:𝑍⟶ℝ)
16 ressxr 10677 . . . . . . . . 9 ℝ ⊆ ℝ*
17 fss 6523 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ ℝ ⊆ ℝ*) → 𝐹:𝑍⟶ℝ*)
1815, 16, 17sylancl 586 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝐹:𝑍⟶ℝ*)
19 pnfxr 10687 . . . . . . . . 9 +∞ ∈ ℝ*
2019a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → +∞ ∈ ℝ*)
214limsuplt 14829 . . . . . . . 8 ((𝑍 ⊆ ℝ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((lim sup‘𝐹) < +∞ ↔ ∃𝑛 ∈ ℝ (𝐺𝑛) < +∞))
2214, 18, 20, 21syl3anc 1365 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((lim sup‘𝐹) < +∞ ↔ ∃𝑛 ∈ ℝ (𝐺𝑛) < +∞))
238, 22mpbid 233 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ∃𝑛 ∈ ℝ (𝐺𝑛) < +∞)
24 fzfi 13333 . . . . . . . 8 (𝑀...(⌊‘𝑛)) ∈ Fin
2515adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → 𝐹:𝑍⟶ℝ)
26 elfzuz 12897 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑀))
2726, 9syl6eleqr 2928 . . . . . . . . . 10 (𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) → 𝑚𝑍)
28 ffvelrn 6844 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ 𝑚𝑍) → (𝐹𝑚) ∈ ℝ)
2925, 27, 28syl2an 595 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ 𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))) → (𝐹𝑚) ∈ ℝ)
3029ralrimiva 3186 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ∈ ℝ)
31 fimaxre3 11579 . . . . . . . 8 (((𝑀...(⌊‘𝑛)) ∈ Fin ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ∈ ℝ) → ∃𝑟 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)
3224, 30, 31sylancr 587 . . . . . . 7 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → ∃𝑟 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)
33 simpr 485 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ∈ ℝ)
3433ad2antrr 722 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑎 ∈ ℝ)
354limsupgf 14825 . . . . . . . . . 10 𝐺:ℝ⟶ℝ*
3635ffvelrni 6845 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ ℝ → (𝐺𝑎) ∈ ℝ*)
3734, 36syl 17 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑎) ∈ ℝ*)
38 simprl 767 . . . . . . . . . 10 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ)
3916, 38sseldi 3968 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ*)
40 simprl 767 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → 𝑛 ∈ ℝ)
4140adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑛 ∈ ℝ)
4235ffvelrni 6845 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℝ → (𝐺𝑛) ∈ ℝ*)
4341, 42syl 17 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑛) ∈ ℝ*)
4439, 43ifcld 4514 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*)
4519a1i 11 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → +∞ ∈ ℝ*)
4640ad2antrr 722 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑛 ∈ ℝ)
4713a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑍 ⊆ ℝ)
4847sselda 3970 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑖 ∈ ℝ)
4943xrleidd 12538 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑛) ≤ (𝐺𝑛))
5018ad2antrr 722 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝐹:𝑍⟶ℝ*)
514limsupgle 14827 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑍 ⊆ ℝ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ*) ∧ 𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) ∈ ℝ*) → ((𝐺𝑛) ≤ (𝐺𝑛) ↔ ∀𝑖𝑍 (𝑛𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛))))
5247, 50, 41, 43, 51syl211anc 1370 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ((𝐺𝑛) ≤ (𝐺𝑛) ↔ ∀𝑖𝑍 (𝑛𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛))))
5349, 52mpbid 233 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ∀𝑖𝑍 (𝑛𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛)))
5453r19.21bi 3212 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑛𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛)))
5554imp 407 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑛𝑖) → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛))
5646, 42syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝐺𝑛) ∈ ℝ*)
5739adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑟 ∈ ℝ*)
58 xrmax1 12561 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐺𝑛) ∈ ℝ*𝑟 ∈ ℝ*) → (𝐺𝑛) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
5956, 57, 58syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝐺𝑛) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
6050ffvelrnda 6846 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝐹𝑖) ∈ ℝ*)
6144adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*)
62 xrletr 12544 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹𝑖) ∈ ℝ* ∧ (𝐺𝑛) ∈ ℝ* ∧ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*) → (((𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛) ∧ (𝐺𝑛) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
6360, 56, 61, 62syl3anc 1365 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (((𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛) ∧ (𝐺𝑛) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
6459, 63mpan2d 690 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → ((𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
6564adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑛𝑖) → ((𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
6655, 65mpd 15 . . . . . . . . . . . 12 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑛𝑖) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
67 fveq2 6666 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑚 = 𝑖 → (𝐹𝑚) = (𝐹𝑖))
6867breq1d 5072 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = 𝑖 → ((𝐹𝑚) ≤ 𝑟 ↔ (𝐹𝑖) ≤ 𝑟))
69 simprr 769 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)
7069ad2antrr 722 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)
71 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑖𝑍)
7271, 9syl6eleq 2927 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
7341flcld 13161 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (⌊‘𝑛) ∈ ℤ)
7473adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (⌊‘𝑛) ∈ ℤ)
75 elfz5 12893 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (⌊‘𝑛) ∈ ℤ) → (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ↔ 𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
7672, 74, 75syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ↔ 𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
7711, 71sseldi 3968 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑖 ∈ ℤ)
78 flge 13168 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (𝑖𝑛𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
7946, 77, 78syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑖𝑛𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
8076, 79bitr4d 283 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ↔ 𝑖𝑛))
8180biimpar 478 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → 𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)))
8268, 70, 81rspcdva 3628 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → (𝐹𝑖) ≤ 𝑟)
83 xrmax2 12562 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐺𝑛) ∈ ℝ*𝑟 ∈ ℝ*) → 𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
8443, 39, 83syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
8584adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
86 xrletr 12544 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹𝑖) ∈ ℝ*𝑟 ∈ ℝ* ∧ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*) → (((𝐹𝑖) ≤ 𝑟𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
8760, 57, 61, 86syl3anc 1365 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (((𝐹𝑖) ≤ 𝑟𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
8885, 87mpan2d 690 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → ((𝐹𝑖) ≤ 𝑟 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
8988adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → ((𝐹𝑖) ≤ 𝑟 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
9082, 89mpd 15 . . . . . . . . . . . 12 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
9146, 48, 66, 90lecasei 10738 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
9291a1d 25 . . . . . . . . . 10 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑎𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
9392ralrimiva 3186 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ∀𝑖𝑍 (𝑎𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
944limsupgle 14827 . . . . . . . . . 10 (((𝑍 ⊆ ℝ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ*) ∧ 𝑎 ∈ ℝ ∧ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*) → ((𝐺𝑎) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ↔ ∀𝑖𝑍 (𝑎𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))))
9547, 50, 34, 44, 94syl211anc 1370 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ((𝐺𝑎) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ↔ ∀𝑖𝑍 (𝑎𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))))
9693, 95mpbird 258 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑎) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
9738ltpnfd 12509 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 < +∞)
98 simplrr 774 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑛) < +∞)
99 breq1 5065 . . . . . . . . . 10 (𝑟 = if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) → (𝑟 < +∞ ↔ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) < +∞))
100 breq1 5065 . . . . . . . . . 10 ((𝐺𝑛) = if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) → ((𝐺𝑛) < +∞ ↔ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) < +∞))
10199, 100ifboth 4507 . . . . . . . . 9 ((𝑟 < +∞ ∧ (𝐺𝑛) < +∞) → if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) < +∞)
10297, 98, 101syl2anc 584 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) < +∞)
10337, 44, 45, 96, 102xrlelttrd 12546 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑎) < +∞)
10432, 103rexlimddv 3295 . . . . . 6 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → (𝐺𝑎) < +∞)
10523, 104rexlimddv 3295 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐺𝑎) < +∞)
1067, 105eqbrtrrd 5086 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) < +∞)
107 imassrn 5937 . . . . . . . . 9 (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ran 𝐹
10815frnd 6517 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ran 𝐹 ⊆ ℝ)
109107, 108sstrid 3981 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ℝ)
110109, 16syl6ss 3982 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ℝ*)
111 df-ss 3955 . . . . . . 7 ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ℝ* ↔ ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) = (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)))
112110, 111sylib 219 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) = (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)))
113112, 109eqsstrd 4008 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) ⊆ ℝ)
114 simpl1 1185 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℤ)
115 flcl 13158 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 ∈ ℝ → (⌊‘𝑎) ∈ ℤ)
116115adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (⌊‘𝑎) ∈ ℤ)
117116peano2zd 12082 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℤ)
118117, 114ifcld 4514 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℤ)
119114zred 12079 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℝ)
120117zred 12079 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℝ)
121 max1 12571 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℝ) → 𝑀 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
122119, 120, 121syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
123 eluz2 12241 . . . . . . . . . . 11 (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀)))
124114, 118, 122, 123syl3anbrc 1337 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (ℤ𝑀))
125124, 9syl6eleqr 2928 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ 𝑍)
12615fdmd 6519 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → dom 𝐹 = 𝑍)
127125, 126eleqtrrd 2920 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ dom 𝐹)
128118zred 12079 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℝ)
129 fllep1 13164 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 ∈ ℝ → 𝑎 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1))
130129adantl 482 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1))
131 max2 12573 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
132119, 120, 131syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
13333, 120, 128, 130, 132letrd 10789 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
134 elicopnf 12826 . . . . . . . . . 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))))
135134adantl 482 . . . . . . . . 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))))
136128, 133, 135mpbir2and 709 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞))
137 inelcm 4416 . . . . . . . 8 ((if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ dom 𝐹 ∧ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞)) → (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
138127, 136, 137syl2anc 584 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
139 imadisj 5945 . . . . . . . 8 ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) = ∅ ↔ (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) = ∅)
140139necon3bii 3072 . . . . . . 7 ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅ ↔ (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
141138, 140sylibr 235 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
142112, 141eqnetrd 3087 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) ≠ ∅)
143 supxrre1 12716 . . . . 5 ((((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) ⊆ ℝ ∧ ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) ≠ ∅) → (sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) < +∞))
144113, 142, 143syl2anc 584 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) < +∞))
145106, 144mpbird 258 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
1467, 145eqeltrd 2917 . 2 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐺𝑎) ∈ ℝ)
1473, 5, 146fmpt2d 6882 1 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) → 𝐺:ℝ⟶ℝ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1081   = wceq 1530  wcel 2106  wne 3020  wral 3142  wrex 3143  Vcvv 3499  cin 3938  wss 3939  c0 4294  ifcif 4469   class class class wbr 5062  cmpt 5142  dom cdm 5553  ran crn 5554  cima 5556  wf 6347  cfv 6351  (class class class)co 7151  Fincfn 8501  supcsup 8896  cr 10528  1c1 10530   + caddc 10532  +∞cpnf 10664  *cxr 10666   < clt 10667  cle 10668  cz 11973  cuz 12235  [,)cico 12733  ...cfz 12885  cfl 13153  lim supclsp 14820
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2152  ax-12 2167  ax-ext 2796  ax-sep 5199  ax-nul 5206  ax-pow 5262  ax-pr 5325  ax-un 7454  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606  ax-pre-sup 10607
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2615  df-eu 2649  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2897  df-nfc 2967  df-ne 3021  df-nel 3128  df-ral 3147  df-rex 3148  df-reu 3149  df-rmo 3150  df-rab 3151  df-v 3501  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-nul 4295  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4564  df-pr 4566  df-tp 4568  df-op 4570  df-uni 4837  df-int 4874  df-iun 4918  df-br 5063  df-opab 5125  df-mpt 5143  df-tr 5169  df-id 5458  df-eprel 5463  df-po 5472  df-so 5473  df-fr 5512  df-we 5514  df-xp 5559  df-rel 5560  df-cnv 5561  df-co 5562  df-dm 5563  df-rn 5564  df-res 5565  df-ima 5566  df-pred 6145  df-ord 6191  df-on 6192  df-lim 6193  df-suc 6194  df-iota 6311  df-fun 6353  df-fn 6354  df-f 6355  df-f1 6356  df-fo 6357  df-f1o 6358  df-fv 6359  df-riota 7109  df-ov 7154  df-oprab 7155  df-mpo 7156  df-om 7572  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-oadd 8100  df-er 8282  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-sup 8898  df-inf 8899  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-nn 11631  df-n0 11890  df-z 11974  df-uz 12236  df-ico 12737  df-fz 12886  df-fl 13155  df-limsup 14821
This theorem is referenced by:  mbflimsup  24182
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