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

Theorem limsuppnflem 44053
Description: If the restriction of a function to every upper interval is unbounded above, its lim sup is +∞. (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
limsuppnflem.j Ⅎ𝑗𝐹
limsuppnflem.a (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
limsuppnflem.f (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„*)
Assertion
Ref Expression
limsuppnflem (πœ‘ β†’ ((lim supβ€˜πΉ) = +∞ ↔ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑗,π‘˜,π‘₯   π‘˜,𝐹,π‘₯   πœ‘,𝑗,π‘˜,π‘₯
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑗)

Proof of Theorem limsuppnflem
StepHypRef Expression
1 id 22 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ πœ‘)
2 imnan 401 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ Β¬ (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
32ralbii 3093 . . . . . . . . . . . . 13 (βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 Β¬ (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
4 ralnex 3072 . . . . . . . . . . . . 13 (βˆ€π‘— ∈ 𝐴 Β¬ (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ Β¬ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
53, 4bitri 275 . . . . . . . . . . . 12 (βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ Β¬ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
65rexbii 3094 . . . . . . . . . . 11 (βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ Β¬ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
7 rexnal 3100 . . . . . . . . . . 11 (βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ Β¬ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ Β¬ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
86, 7bitri 275 . . . . . . . . . 10 (βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ Β¬ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
98rexbii 3094 . . . . . . . . 9 (βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ Β¬ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
10 rexnal 3100 . . . . . . . . 9 (βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ Β¬ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ Β¬ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
119, 10bitri 275 . . . . . . . 8 (βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ↔ Β¬ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
1211biimpri 227 . . . . . . 7 (Β¬ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
13 simp1 1137 . . . . . . . . . . . . 13 (((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ∧ π‘˜ ≀ 𝑗) β†’ (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴))
14 id 22 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
1514imp 408 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ∧ π‘˜ ≀ 𝑗) β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))
16153adant1 1131 . . . . . . . . . . . . 13 (((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ∧ π‘˜ ≀ 𝑗) β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))
17 limsuppnflem.f . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (πœ‘ β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„*)
1817ffvelcdmda 7041 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) β†’ (πΉβ€˜π‘—) ∈ ℝ*)
1918ad4ant14 751 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) β†’ (πΉβ€˜π‘—) ∈ ℝ*)
2019adantr 482 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ (πΉβ€˜π‘—) ∈ ℝ*)
21 simpllr 775 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) β†’ π‘₯ ∈ ℝ)
22 rexr 11211 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (π‘₯ ∈ ℝ β†’ π‘₯ ∈ ℝ*)
2321, 22syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) β†’ π‘₯ ∈ ℝ*)
2423adantr 482 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ π‘₯ ∈ ℝ*)
25 simpr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))
2618ad4ant13 750 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ (πΉβ€˜π‘—) ∈ ℝ*)
2722ad3antlr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ π‘₯ ∈ ℝ*)
2826, 27xrltnled 43700 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ ((πΉβ€˜π‘—) < π‘₯ ↔ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
2925, 28mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ (πΉβ€˜π‘—) < π‘₯)
3029adantllr 718 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ (πΉβ€˜π‘—) < π‘₯)
3120, 24, 30xrltled 13080 . . . . . . . . . . . . 13 (((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)
3213, 16, 31syl2anc 585 . . . . . . . . . . . 12 (((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) ∧ π‘˜ ≀ 𝑗) β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)
33323exp 1120 . . . . . . . . . . 11 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) β†’ ((π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)))
3433ralimdva 3161 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ π‘˜ ∈ ℝ) β†’ (βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)))
3534reximdva 3162 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) β†’ (βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)))
3635reximdva 3162 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)))
3736imp 408 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ Β¬ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯))
381, 12, 37syl2an 597 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ Β¬ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯))
39 reex 11152 . . . . . . . . . . . . . 14 ℝ ∈ V
4039a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ ℝ ∈ V)
41 limsuppnflem.a . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
4240, 41ssexd 5287 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ V)
4317, 42fexd 7183 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ V)
4443limsupcld 44033 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (lim supβ€˜πΉ) ∈ ℝ*)
4544ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ (lim supβ€˜πΉ) ∈ ℝ*)
4622ad2antlr 726 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ π‘₯ ∈ ℝ*)
47 pnfxr 11219 . . . . . . . . . 10 +∞ ∈ ℝ*
4847a1i 11 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ +∞ ∈ ℝ*)
49 limsuppnflem.j . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑗𝐹
5041ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
5117ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„*)
52 simpr 486 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯))
5349, 50, 51, 46, 52limsupbnd1f 44029 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ (lim supβ€˜πΉ) ≀ π‘₯)
54 ltpnf 13051 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ ∈ ℝ β†’ π‘₯ < +∞)
5554ad2antlr 726 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ π‘₯ < +∞)
5645, 46, 48, 53, 55xrlelttrd 13090 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ (lim supβ€˜πΉ) < +∞)
5756rexlimdva2 3151 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯) β†’ (lim supβ€˜πΉ) < +∞))
5857imp 408 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆƒπ‘˜ ∈ ℝ βˆ€π‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 β†’ (πΉβ€˜π‘—) ≀ π‘₯)) β†’ (lim supβ€˜πΉ) < +∞)
5938, 58syldan 592 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ Β¬ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))) β†’ (lim supβ€˜πΉ) < +∞)
6059adantlr 714 . . . 4 (((πœ‘ ∧ (lim supβ€˜πΉ) = +∞) ∧ Β¬ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))) β†’ (lim supβ€˜πΉ) < +∞)
61 id 22 . . . . . . . 8 ((lim supβ€˜πΉ) = +∞ β†’ (lim supβ€˜πΉ) = +∞)
6247a1i 11 . . . . . . . 8 ((lim supβ€˜πΉ) = +∞ β†’ +∞ ∈ ℝ*)
6361, 62eqeltrd 2833 . . . . . . 7 ((lim supβ€˜πΉ) = +∞ β†’ (lim supβ€˜πΉ) ∈ ℝ*)
6463, 61xreqnltd 43732 . . . . . 6 ((lim supβ€˜πΉ) = +∞ β†’ Β¬ (lim supβ€˜πΉ) < +∞)
6564adantl 483 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (lim supβ€˜πΉ) = +∞) β†’ Β¬ (lim supβ€˜πΉ) < +∞)
6665adantr 482 . . . 4 (((πœ‘ ∧ (lim supβ€˜πΉ) = +∞) ∧ Β¬ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))) β†’ Β¬ (lim supβ€˜πΉ) < +∞)
6760, 66condan 817 . . 3 ((πœ‘ ∧ (lim supβ€˜πΉ) = +∞) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
6867ex 414 . 2 (πœ‘ β†’ ((lim supβ€˜πΉ) = +∞ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))))
6941adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))) β†’ 𝐴 βŠ† ℝ)
7017adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))) β†’ 𝐹:π΄βŸΆβ„*)
71 simpr 486 . . . 4 ((πœ‘ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)))
7249, 69, 70, 71limsuppnfd 44045 . . 3 ((πœ‘ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))) β†’ (lim supβ€˜πΉ) = +∞)
7372ex 414 . 2 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—)) β†’ (lim supβ€˜πΉ) = +∞))
7468, 73impbid 211 1 (πœ‘ β†’ ((lim supβ€˜πΉ) = +∞ ↔ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘˜ ∈ ℝ βˆƒπ‘— ∈ 𝐴 (π‘˜ ≀ 𝑗 ∧ π‘₯ ≀ (πΉβ€˜π‘—))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  β„²wnfc 2883  βˆ€wral 3061  βˆƒwrex 3070  Vcvv 3447   βŠ† wss 3914   class class class wbr 5111  βŸΆwf 6498  β€˜cfv 6502  β„cr 11060  +∞cpnf 11196  β„*cxr 11198   < clt 11199   ≀ cle 11200  lim supclsp 15365
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 2703  ax-rep 5248  ax-sep 5262  ax-nul 5269  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7678  ax-cnex 11117  ax-resscn 11118  ax-1cn 11119  ax-icn 11120  ax-addcl 11121  ax-addrcl 11122  ax-mulcl 11123  ax-mulrcl 11124  ax-mulcom 11125  ax-addass 11126  ax-mulass 11127  ax-distr 11128  ax-i2m1 11129  ax-1ne0 11130  ax-1rid 11131  ax-rnegex 11132  ax-rrecex 11133  ax-cnre 11134  ax-pre-lttri 11135  ax-pre-lttrn 11136  ax-pre-ltadd 11137  ax-pre-mulgt0 11138  ax-pre-sup 11139
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 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3407  df-v 3449  df-sbc 3744  df-csb 3860  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-nul 4289  df-if 4493  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4872  df-iun 4962  df-br 5112  df-opab 5174  df-mpt 5195  df-id 5537  df-po 5551  df-so 5552  df-xp 5645  df-rel 5646  df-cnv 5647  df-co 5648  df-dm 5649  df-rn 5650  df-res 5651  df-ima 5652  df-iota 6454  df-fun 6504  df-fn 6505  df-f 6506  df-f1 6507  df-fo 6508  df-f1o 6509  df-fv 6510  df-riota 7319  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-er 8656  df-en 8892  df-dom 8893  df-sdom 8894  df-sup 9388  df-inf 9389  df-pnf 11201  df-mnf 11202  df-xr 11203  df-ltxr 11204  df-le 11205  df-sub 11397  df-neg 11398  df-ico 13281  df-limsup 15366
This theorem is referenced by:  limsuppnf  44054
  Copyright terms: Public domain W3C validator