Theorem limsupvald 45722

Description: The superior limit of a sequence 𝐹 of extended real numbers is the infimum of the set of suprema of all restrictions of 𝐹 to an upperset of reals . (Contributed by Glauco Siliprandi, 2-Jan-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
limsupvald.1	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑉)
limsupvald.2	⊢ 𝐺 = (𝑘 ∈ ℝ ↦ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ))

Assertion

Ref	Expression
limsupvald	⊢ (𝜑 → (lim sup‘𝐹) = inf(ran 𝐺, ℝ*, < ))

Distinct variable group:   𝑘,𝐹

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐺(𝑘)   𝑉(𝑘)

Proof of Theorem limsupvald

Step	Hyp	Ref	Expression
1		limsupvald.1	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑉)
2		limsupvald.2	. . 3 ⊢ 𝐺 = (𝑘 ∈ ℝ ↦ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ))
3	2	limsupval 15513	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → (lim sup‘𝐹) = inf(ran 𝐺, ℝ*, < ))
4	1, 3	syl 17	1 ⊢ (𝜑 → (lim sup‘𝐹) = inf(ran 𝐺, ℝ*, < ))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1538   ∈ wcel 2107   ∩ cin 3963   ↦ cmpt 5232  ran crn 5691   “ cima 5693  ‘cfv 6566  (class class class)co 7435  supcsup 9484  infcinf 9485  ℝcr 11158  +∞cpnf 11296  ℝ^*cxr 11298   < clt 11299  [,)cico 13392  lim supclsp 15509

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2707  ax-sep 5303  ax-nul 5313  ax-pow 5372  ax-pr 5439  ax-un 7758  ax-cnex 11215  ax-resscn 11216  ax-pre-lttri 11233  ax-pre-lttrn 11234

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2064  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2815  df-nfc 2891  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3379  df-rab 3435  df-v 3481  df-sbc 3793  df-csb 3910  df-dif 3967  df-un 3969  df-in 3971  df-ss 3981  df-nul 4341  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-op 4639  df-uni 4914  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-id 5584  df-po 5598  df-so 5599  df-xp 5696  df-rel 5697  df-cnv 5698  df-co 5699  df-dm 5700  df-rn 5701  df-res 5702  df-ima 5703  df-iota 6519  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-er 8750  df-en 8991  df-dom 8992  df-sdom 8993  df-sup 9486  df-inf 9487  df-pnf 11301  df-mnf 11302  df-xr 11303  df-ltxr 11304  df-limsup 15510

This theorem is referenced by:  liminflelimsuplem  45742