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Theorem limsupre 46472
Description: If a sequence is bounded, then the limsup is real. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.) (Revised by AV, 13-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
limsupre.1 (𝜑𝐵 ⊆ ℝ)
limsupre.2 (𝜑 → sup(𝐵, ℝ*, < ) = +∞)
limsupre.f (𝜑𝐹:𝐵⟶ℝ)
limsupre.bnd (𝜑 → ∃𝑏 ∈ ℝ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏))
Assertion
Ref Expression
limsupre (𝜑 → (lim sup‘𝐹) ∈ ℝ)
Distinct variable groups:   𝐵,𝑗,𝑘   𝐹,𝑏,𝑗,𝑘   𝜑,𝑏,𝑗,𝑘
Allowed substitution hint:   𝐵(𝑏)

Proof of Theorem limsupre
Dummy variables 𝑖 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mnfxr 11293 . . . . 5 -∞ ∈ ℝ*
21a1i 11 . . . 4 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → -∞ ∈ ℝ*)
3 renegcl 11548 . . . . . 6 (𝑏 ∈ ℝ → -𝑏 ∈ ℝ)
43rexrd 11286 . . . . 5 (𝑏 ∈ ℝ → -𝑏 ∈ ℝ*)
54ad2antlr 740 . . . 4 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → -𝑏 ∈ ℝ*)
6 limsupre.f . . . . . . 7 (𝜑𝐹:𝐵⟶ℝ)
7 reex 11218 . . . . . . . . 9 ℝ ∈ V
87a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → ℝ ∈ V)
9 limsupre.1 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ⊆ ℝ)
108, 9ssexd 5289 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ V)
116, 10fexd 7227 . . . . . 6 (𝜑𝐹 ∈ V)
12 limsupcl 15563 . . . . . 6 (𝐹 ∈ V → (lim sup‘𝐹) ∈ ℝ*)
1311, 12syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (lim sup‘𝐹) ∈ ℝ*)
1413ad2antrr 739 . . . 4 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → (lim sup‘𝐹) ∈ ℝ*)
153mnfltd 13178 . . . . 5 (𝑏 ∈ ℝ → -∞ < -𝑏)
1615ad2antlr 740 . . . 4 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → -∞ < -𝑏)
179ad2antrr 739 . . . . 5 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → 𝐵 ⊆ ℝ)
18 ressxr 11280 . . . . . . . 8 ℝ ⊆ ℝ*
1918a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → ℝ ⊆ ℝ*)
206, 19fssd 6721 . . . . . 6 (𝜑𝐹:𝐵⟶ℝ*)
2120ad2antrr 739 . . . . 5 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → 𝐹:𝐵⟶ℝ*)
22 limsupre.2 . . . . . 6 (𝜑 → sup(𝐵, ℝ*, < ) = +∞)
2322ad2antrr 739 . . . . 5 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → sup(𝐵, ℝ*, < ) = +∞)
24 simpr 490 . . . . . . 7 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏))
25 nfv 1947 . . . . . . . . 9 𝑘(𝜑𝑏 ∈ ℝ)
26 nfre1 3287 . . . . . . . . 9 𝑘𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)
2725, 26nfan 1932 . . . . . . . 8 𝑘((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏))
28 nfv 1947 . . . . . . . . . . . 12 𝑗(𝜑𝑏 ∈ ℝ)
29 nfv 1947 . . . . . . . . . . . 12 𝑗 𝑘 ∈ ℝ
30 nfra1 3286 . . . . . . . . . . . 12 𝑗𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)
3128, 29, 30nf3an 1934 . . . . . . . . . . 11 𝑗((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏))
32 simp13 1224 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏))
33 simp2 1155 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → 𝑗𝐵)
34 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → 𝑘𝑗)
35 rspa 3251 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏) ∧ 𝑗𝐵) → (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏))
3635imp 412 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏) ∧ 𝑗𝐵) ∧ 𝑘𝑗) → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)
3732, 33, 34, 36syl21anc 851 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)
38 simp11l 1303 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → 𝜑)
396ffvelcdmda 7078 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑗𝐵) → (𝐹𝑗) ∈ ℝ)
4038, 33, 39syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → (𝐹𝑗) ∈ ℝ)
41 simp11r 1304 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → 𝑏 ∈ ℝ)
4240, 41absled 15523 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → ((abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏 ↔ (-𝑏 ≤ (𝐹𝑗) ∧ (𝐹𝑗) ≤ 𝑏)))
4337, 42mpbid 235 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → (-𝑏 ≤ (𝐹𝑗) ∧ (𝐹𝑗) ≤ 𝑏))
4443simpld 500 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗))
45443exp 1137 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → (𝑗𝐵 → (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗))))
4631, 45ralrimi 3260 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗)))
47463exp 1137 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑏 ∈ ℝ) → (𝑘 ∈ ℝ → (∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏) → ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗)))))
4847adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → (𝑘 ∈ ℝ → (∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏) → ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗)))))
4927, 48reximdai 3264 . . . . . . 7 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → (∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏) → ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗))))
5024, 49mpd 16 . . . . . 6 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗)))
51 breq2 5107 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝑗 → (𝑖𝑗))
52 fveq2 6879 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 𝑗 → (𝐹𝑖) = (𝐹𝑗))
5352breq2d 5115 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝑗 → (-𝑏 ≤ (𝐹𝑖) ↔ -𝑏 ≤ (𝐹𝑗)))
5451, 53imbi12d 347 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝑗 → ((𝑖 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑖)) ↔ (𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗))))
5554cbvralvw 3240 . . . . . . . 8 (∀𝑖𝐵 (𝑖 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑖)) ↔ ∀𝑗𝐵 (𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗)))
56 breq1 5106 . . . . . . . . . 10 ( = 𝑘 → (𝑗𝑘𝑗))
5756imbi1d 344 . . . . . . . . 9 ( = 𝑘 → ((𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗)) ↔ (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗))))
5857ralbidv 3185 . . . . . . . 8 ( = 𝑘 → (∀𝑗𝐵 (𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗)) ↔ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗))))
5955, 58bitrid 286 . . . . . . 7 ( = 𝑘 → (∀𝑖𝐵 (𝑖 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑖)) ↔ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗))))
6059cbvrexvw 3241 . . . . . 6 (∃ ∈ ℝ ∀𝑖𝐵 (𝑖 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑖)) ↔ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑗)))
6150, 60sylibr 237 . . . . 5 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → ∃ ∈ ℝ ∀𝑖𝐵 (𝑖 → -𝑏 ≤ (𝐹𝑖)))
6217, 21, 5, 23, 61limsupbnd2 15573 . . . 4 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → -𝑏 ≤ (lim sup‘𝐹))
632, 5, 14, 16, 62xrltletrd 13215 . . 3 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → -∞ < (lim sup‘𝐹))
64 limsupre.bnd . . 3 (𝜑 → ∃𝑏 ∈ ℝ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏))
6563, 64r19.29a 3170 . 2 (𝜑 → -∞ < (lim sup‘𝐹))
66 rexr 11282 . . . . 5 (𝑏 ∈ ℝ → 𝑏 ∈ ℝ*)
6766ad2antlr 740 . . . 4 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → 𝑏 ∈ ℝ*)
68 pnfxr 11290 . . . . 5 +∞ ∈ ℝ*
6968a1i 11 . . . 4 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → +∞ ∈ ℝ*)
7043simprd 501 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) ∧ 𝑗𝐵𝑘𝑗) → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏)
71703exp 1137 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → (𝑗𝐵 → (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏)))
7231, 71ralrimi 3260 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏))
73723exp 1137 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑏 ∈ ℝ) → (𝑘 ∈ ℝ → (∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏) → ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏))))
7473adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → (𝑘 ∈ ℝ → (∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏) → ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏))))
7527, 74reximdai 3264 . . . . . . 7 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → (∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏) → ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏)))
7624, 75mpd 16 . . . . . 6 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏))
7752breq1d 5113 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝑗 → ((𝐹𝑖) ≤ 𝑏 ↔ (𝐹𝑗) ≤ 𝑏))
7851, 77imbi12d 347 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝑗 → ((𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ 𝑏) ↔ (𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏)))
7978cbvralvw 3240 . . . . . . . 8 (∀𝑖𝐵 (𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ 𝑏) ↔ ∀𝑗𝐵 (𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏))
8056imbi1d 344 . . . . . . . . 9 ( = 𝑘 → ((𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏) ↔ (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏)))
8180ralbidv 3185 . . . . . . . 8 ( = 𝑘 → (∀𝑗𝐵 (𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏) ↔ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏)))
8279, 81bitrid 286 . . . . . . 7 ( = 𝑘 → (∀𝑖𝐵 (𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ 𝑏) ↔ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏)))
8382cbvrexvw 3241 . . . . . 6 (∃ ∈ ℝ ∀𝑖𝐵 (𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ 𝑏) ↔ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (𝐹𝑗) ≤ 𝑏))
8476, 83sylibr 237 . . . . 5 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → ∃ ∈ ℝ ∀𝑖𝐵 (𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ 𝑏))
8517, 21, 67, 84limsupbnd1 15572 . . . 4 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → (lim sup‘𝐹) ≤ 𝑏)
86 ltpnf 13174 . . . . 5 (𝑏 ∈ ℝ → 𝑏 < +∞)
8786ad2antlr 740 . . . 4 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → 𝑏 < +∞)
8814, 67, 69, 85, 87xrlelttrd 13214 . . 3 (((𝜑𝑏 ∈ ℝ) ∧ ∃𝑘 ∈ ℝ ∀𝑗𝐵 (𝑘𝑗 → (abs‘(𝐹𝑗)) ≤ 𝑏)) → (lim sup‘𝐹) < +∞)
8988, 64r19.29a 3170 . 2 (𝜑 → (lim sup‘𝐹) < +∞)
90 xrrebnd 13223 . . 3 ((lim sup‘𝐹) ∈ ℝ* → ((lim sup‘𝐹) ∈ ℝ ↔ (-∞ < (lim sup‘𝐹) ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞)))
9113, 90syl 18 . 2 (𝜑 → ((lim sup‘𝐹) ∈ ℝ ↔ (-∞ < (lim sup‘𝐹) ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞)))
9265, 89, 91mpbir2and 726 1 (𝜑 → (lim sup‘𝐹) ∈ ℝ)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2145  wral 3076  wrex 3086  Vcvv 3450  wss 3899   class class class wbr 5103  wf 6529  cfv 6533  supcsup 9413  cr 11126  +∞cpnf 11267  -∞cmnf 11268  *cxr 11269   < clt 11270  cle 11271  -cneg 11469  abscabs 15324  lim supclsp 15560
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-cnex 11183  ax-resscn 11184  ax-1cn 11185  ax-icn 11186  ax-addcl 11187  ax-addrcl 11188  ax-mulcl 11189  ax-mulrcl 11190  ax-mulcom 11191  ax-addass 11192  ax-mulass 11193  ax-distr 11194  ax-i2m1 11195  ax-1ne0 11196  ax-1rid 11197  ax-rnegex 11198  ax-rrecex 11199  ax-cnre 11200  ax-pre-lttri 11201  ax-pre-lttrn 11202  ax-pre-ltadd 11203  ax-pre-mulgt0 11204  ax-pre-sup 11205
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7864  df-2nd 7988  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-er 8699  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-sup 9415  df-inf 9416  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11470  df-neg 11471  df-div 11899  df-nn 12261  df-2 12330  df-3 12331  df-n0 12532  df-z 12619  df-uz 12891  df-rp 13046  df-ico 13407  df-seq 14069  df-exp 14129  df-cj 15189  df-re 15190  df-im 15191  df-sqrt 15325  df-abs 15326  df-limsup 15561
This theorem is used by:  limsupref  46516  ioodvbdlimc1lem2  46763  ioodvbdlimc2lem  46765
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