Theorem limsupvaluz4 43570

Description: Alternate definition of lim inf for a real-valued function, defined on a set of upper integers. (Contributed by Glauco Siliprandi, 2-Jan-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
limsupvaluz4.k	⊢ Ⅎ𝑘𝜑
limsupvaluz4.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
limsupvaluz4.z	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
limsupvaluz4.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)

Assertion

Ref	Expression
limsupvaluz4	⊢ (𝜑 → (lim sup‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)) = -𝑒(lim inf‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)))

Distinct variable groups:   𝑘,𝑀   𝑘,𝑍

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem limsupvaluz4

Step	Hyp	Ref	Expression
1		limsupvaluz4.k	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
2		limsupvaluz4.m	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
3		limsupvaluz4.z	. . 3 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
4		limsupvaluz4.b	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
5	4	rexrd 11075	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ*)
6	1, 2, 3, 5	limsupvaluz3 43568	. 2 ⊢ (𝜑 → (lim sup‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)) = -𝑒(lim inf‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ -𝑒𝐵)))
7	4	rexnegd 42906	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → -𝑒𝐵 = -𝐵)
8	1, 7	mpteq2da 5179	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ -𝑒𝐵) = (𝑘 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵))
9	8	fveq2d 6808	. . 3 ⊢ (𝜑 → (lim inf‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ -𝑒𝐵)) = (lim inf‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)))
10	9	xnegeqd 43205	. 2 ⊢ (𝜑 → -𝑒(lim inf‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ -𝑒𝐵)) = -𝑒(lim inf‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)))
11	6, 10	eqtrd 2776	1 ⊢ (𝜑 → (lim sup‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ 𝐵)) = -𝑒(lim inf‘(𝑘 ∈ 𝑍 ↦ -𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 397   = wceq 1539  Ⅎwnf 1783   ∈ wcel 2104   ↦ cmpt 5164  ‘cfv 6458  ℝcr 10920  -cneg 11256  ℤcz 12369  ℤ_≥cuz 12632  -_𝑒cxne 12895  lim supclsp 15228  lim infclsi 43521

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2707  ax-rep 5218  ax-sep 5232  ax-nul 5239  ax-pow 5297  ax-pr 5361  ax-un 7620  ax-cnex 10977  ax-resscn 10978  ax-1cn 10979  ax-icn 10980  ax-addcl 10981  ax-addrcl 10982  ax-mulcl 10983  ax-mulrcl 10984  ax-mulcom 10985  ax-addass 10986  ax-mulass 10987  ax-distr 10988  ax-i2m1 10989  ax-1ne0 10990  ax-1rid 10991  ax-rnegex 10992  ax-rrecex 10993  ax-cnre 10994  ax-pre-lttri 10995  ax-pre-lttrn 10996  ax-pre-ltadd 10997  ax-pre-mulgt0 10998  ax-pre-sup 10999

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3304  df-reu 3305  df-rab 3306  df-v 3439  df-sbc 3722  df-csb 3838  df-dif 3895  df-un 3897  df-in 3899  df-ss 3909  df-pss 3911  df-nul 4263  df-if 4466  df-pw 4541  df-sn 4566  df-pr 4568  df-op 4572  df-uni 4845  df-iun 4933  df-br 5082  df-opab 5144  df-mpt 5165  df-tr 5199  df-id 5500  df-eprel 5506  df-po 5514  df-so 5515  df-fr 5555  df-we 5557  df-xp 5606  df-rel 5607  df-cnv 5608  df-co 5609  df-dm 5610  df-rn 5611  df-res 5612  df-ima 5613  df-pred 6217  df-ord 6284  df-on 6285  df-lim 6286  df-suc 6287  df-iota 6410  df-fun 6460  df-fn 6461  df-f 6462  df-f1 6463  df-fo 6464  df-f1o 6465  df-fv 6466  df-isom 6467  df-riota 7264  df-ov 7310  df-oprab 7311  df-mpo 7312  df-om 7745  df-1st 7863  df-2nd 7864  df-frecs 8128  df-wrecs 8159  df-recs 8233  df-rdg 8272  df-er 8529  df-en 8765  df-dom 8766  df-sdom 8767  df-sup 9249  df-inf 9250  df-pnf 11061  df-mnf 11062  df-xr 11063  df-ltxr 11064  df-le 11065  df-sub 11257  df-neg 11258  df-div 11683  df-nn 12024  df-n0 12284  df-z 12370  df-uz 12633  df-q 12739  df-xneg 12898  df-ico 13135  df-limsup 15229  df-liminf 43522

This theorem is referenced by:  climliminflimsupd  43571