MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lmmcvg Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lmmcvg 25295
Description: Convergence property of a converging sequence. (Contributed by NM, 1-Jun-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 1-May-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
lmmbr.2 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
lmmbr.3 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
lmmbr3.5 𝑍 = (ℤ𝑀)
lmmbr3.6 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
lmmbrf.7 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) = 𝐴)
lmmcvg.8 (𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑃)
lmmcvg.9 (𝜑𝑅 ∈ ℝ+)
Assertion
Ref Expression
lmmcvg (𝜑 → ∃𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝐴𝑋 ∧ (𝐴𝐷𝑃) < 𝑅))
Distinct variable groups:   𝑗,𝑘,𝐷   𝑗,𝐹,𝑘   𝑃,𝑗,𝑘   𝑗,𝑋,𝑘   𝑗,𝑀   𝜑,𝑗,𝑘   𝑅,𝑗,𝑘   𝑗,𝑍,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑗,𝑘)   𝐽(𝑗,𝑘)   𝑀(𝑘)

Proof of Theorem lmmcvg
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 breq2 5147 . . . . 5 (𝑥 = 𝑅 → (((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑥 ↔ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅))
213anbi3d 1444 . . . 4 (𝑥 = 𝑅 → ((𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑥) ↔ (𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅)))
32rexralbidv 3223 . . 3 (𝑥 = 𝑅 → (∃𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑥) ↔ ∃𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅)))
4 lmmcvg.8 . . . . 5 (𝜑𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑃)
5 lmmbr.2 . . . . . 6 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
6 lmmbr.3 . . . . . 6 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
7 lmmbr3.5 . . . . . 6 𝑍 = (ℤ𝑀)
8 lmmbr3.6 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
95, 6, 7, 8lmmbr3 25294 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹(⇝𝑡𝐽)𝑃 ↔ (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ 𝑃𝑋 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑥))))
104, 9mpbid 232 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ 𝑃𝑋 ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑥)))
1110simp3d 1145 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑥))
12 lmmcvg.9 . . 3 (𝜑𝑅 ∈ ℝ+)
133, 11, 12rspcdva 3623 . 2 (𝜑 → ∃𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅))
147uztrn2 12897 . . . . . 6 ((𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)) → 𝑘𝑍)
15 3simpc 1151 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅) → ((𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅))
16 lmmbrf.7 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) = 𝐴)
1716eleq1d 2826 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝑍) → ((𝐹𝑘) ∈ 𝑋𝐴𝑋))
1816oveq1d 7446 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘𝑍) → ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) = (𝐴𝐷𝑃))
1918breq1d 5153 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝑍) → (((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅 ↔ (𝐴𝐷𝑃) < 𝑅))
2017, 19anbi12d 632 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑍) → (((𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅) ↔ (𝐴𝑋 ∧ (𝐴𝐷𝑃) < 𝑅)))
2115, 20imbitrid 244 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝑍) → ((𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅) → (𝐴𝑋 ∧ (𝐴𝐷𝑃) < 𝑅)))
2214, 21sylan2 593 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗))) → ((𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅) → (𝐴𝑋 ∧ (𝐴𝐷𝑃) < 𝑅)))
2322anassrs 467 . . . 4 (((𝜑𝑗𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑗)) → ((𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅) → (𝐴𝑋 ∧ (𝐴𝐷𝑃) < 𝑅)))
2423ralimdva 3167 . . 3 ((𝜑𝑗𝑍) → (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅) → ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝐴𝑋 ∧ (𝐴𝐷𝑃) < 𝑅)))
2524reximdva 3168 . 2 (𝜑 → (∃𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷𝑃) < 𝑅) → ∃𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝐴𝑋 ∧ (𝐴𝐷𝑃) < 𝑅)))
2613, 25mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝐴𝑋 ∧ (𝐴𝐷𝑃) < 𝑅))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wcel 2108  wral 3061  wrex 3070   class class class wbr 5143  dom cdm 5685  cfv 6561  (class class class)co 7431  pm cpm 8867  cc 11153   < clt 11295  cz 12613  cuz 12878  +crp 13034  ∞Metcxmet 21349  MetOpencmopn 21354  𝑡clm 23234
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 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-er 8745  df-map 8868  df-pm 8869  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-sup 9482  df-inf 9483  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-q 12991  df-rp 13035  df-xneg 13154  df-xadd 13155  df-xmul 13156  df-topgen 17488  df-psmet 21356  df-xmet 21357  df-bl 21359  df-mopn 21360  df-top 22900  df-topon 22917  df-bases 22953  df-lm 23237
This theorem is referenced by:  bfplem2  37830
  Copyright terms: Public domain W3C validator