Theorem logcnlem5 26938

Description: Lemma for logcn 26939. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Feb-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
logcn.d	⊢ 𝐷 = (ℂ ∖ (-∞(,]0))

Assertion

Ref	Expression
logcnlem5	⊢ (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥))) ∈ (𝐷–cn→ℝ)

Distinct variable group:   𝑥,𝐷

Proof of Theorem logcnlem5

Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		logcn.d	. . 3 ⊢ 𝐷 = (ℂ ∖ (-∞(,]0))
2		difss 4082	. . 3 ⊢ (ℂ ∖ (-∞(,]0)) ⊆ ℂ
3	1, 2	eqsstri 3976	. 2 ⊢ 𝐷 ⊆ ℂ
4		ax-resscn 11229	. 2 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
5		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))
6	1	ellogdm 26931	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐷 ↔ (𝑥 ∈ ℂ ∧ (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 ∈ ℝ+)))
7	6	simplbi 502	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐷 → 𝑥 ∈ ℂ)
8	1	logdmn0 26932	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐷 → 𝑥 ≠ 0)
9	7, 8	logcld 26862	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐷 → (log‘𝑥) ∈ ℂ)
10	9	imcld 15330	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐷 → (ℑ‘(log‘𝑥)) ∈ ℝ)
11	5, 10	fmpti 7100	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥))):𝐷⟶ℝ
12		eqid 2760	. . . 4 ⊢ if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) = if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦)))
13		eqid 2760	. . . 4 ⊢ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))) = ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))
14		simpl 488	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → 𝑦 ∈ 𝐷)
15		simpr 490	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → 𝑧 ∈ ℝ+)
16	1, 12, 13, 14, 15	logcnlem2 26935	. . 3 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → if(if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) ≤ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))), if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))), ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))) ∈ ℝ+)
17		simpll 779	. . . . . 6 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ (𝑧 ∈ ℝ+ ∧ (abs‘(𝑦 − 𝑤)) < if(if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) ≤ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))), if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))), ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))))) → 𝑦 ∈ 𝐷)
18		simprl 783	. . . . . 6 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ (𝑧 ∈ ℝ+ ∧ (abs‘(𝑦 − 𝑤)) < if(if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) ≤ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))), if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))), ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))))) → 𝑧 ∈ ℝ+)
19		simplr 781	. . . . . 6 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ (𝑧 ∈ ℝ+ ∧ (abs‘(𝑦 − 𝑤)) < if(if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) ≤ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))), if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))), ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))))) → 𝑤 ∈ 𝐷)
20		simprr 785	. . . . . 6 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ (𝑧 ∈ ℝ+ ∧ (abs‘(𝑦 − 𝑤)) < if(if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) ≤ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))), if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))), ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))))) → (abs‘(𝑦 − 𝑤)) < if(if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) ≤ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))), if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))), ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))))
21	1, 12, 13, 17, 18, 19, 20	logcnlem4 26937	. . . . 5 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ (𝑧 ∈ ℝ+ ∧ (abs‘(𝑦 − 𝑤)) < if(if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) ≤ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))), if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))), ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))))) → (abs‘((ℑ‘(log‘𝑦)) − (ℑ‘(log‘𝑤)))) < 𝑧)
22	21	expr 462	. . . 4 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → ((abs‘(𝑦 − 𝑤)) < if(if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) ≤ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))), if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))), ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))) → (abs‘((ℑ‘(log‘𝑦)) − (ℑ‘(log‘𝑤)))) < 𝑧))
23		2fveq3 6878	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (ℑ‘(log‘𝑥)) = (ℑ‘(log‘𝑦)))
24		fvex 6886	. . . . . . . . 9 ⊢ (ℑ‘(log‘𝑦)) ∈ V
25	23, 5, 24	fvmpt 6981	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐷 → ((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑦) = (ℑ‘(log‘𝑦)))
26	25	ad2antrr 739	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → ((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑦) = (ℑ‘(log‘𝑦)))
27		2fveq3 6878	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑤 → (ℑ‘(log‘𝑥)) = (ℑ‘(log‘𝑤)))
28		fvex 6886	. . . . . . . . 9 ⊢ (ℑ‘(log‘𝑤)) ∈ V
29	27, 5, 28	fvmpt 6981	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 ∈ 𝐷 → ((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑤) = (ℑ‘(log‘𝑤)))
30	29	ad2antlr 740	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → ((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑤) = (ℑ‘(log‘𝑤)))
31	26, 30	oveq12d 7426	. . . . . 6 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → (((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑦) − ((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑤)) = ((ℑ‘(log‘𝑦)) − (ℑ‘(log‘𝑤))))
32	31	fveq2d 6877	. . . . 5 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → (abs‘(((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑦) − ((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑤))) = (abs‘((ℑ‘(log‘𝑦)) − (ℑ‘(log‘𝑤)))))
33	32	breq1d 5112	. . . 4 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → ((abs‘(((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑦) − ((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑤))) < 𝑧 ↔ (abs‘((ℑ‘(log‘𝑦)) − (ℑ‘(log‘𝑤)))) < 𝑧))
34	22, 33	sylibrd 262	. . 3 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → ((abs‘(𝑦 − 𝑤)) < if(if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))) ≤ ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧))), if(𝑦 ∈ ℝ+, 𝑦, (abs‘(ℑ‘𝑦))), ((abs‘𝑦) · (𝑧 / (1 + 𝑧)))) → (abs‘(((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑦) − ((𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥)))‘𝑤))) < 𝑧))
35	11, 16, 34	elcncf1ii 25179	. 2 ⊢ ((𝐷 ⊆ ℂ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥))) ∈ (𝐷–cn→ℝ))
36	3, 4, 35	mp2an 705	1 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (ℑ‘(log‘𝑥))) ∈ (𝐷–cn→ℝ)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ∖ cdif 3895   ⊆ wss 3898  ifcif 4481   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  ℂcc 11170  ℝcr 11171  0cc0 11172  1c1 11173   + caddc 11175   · cmul 11177  -∞cmnf 11313   < clt 11315   ≤ cle 11316   − cmin 11513   / cdiv 11943  ℝ⁺crp 13090  (,]cioc 13447  ℑcim 15233  abscabs 15369  –cn→ccncf 25159  logclog 26846

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 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-inf2 9620  ax-cnex 11228  ax-resscn 11229  ax-1cn 11230  ax-icn 11231  ax-addcl 11232  ax-addrcl 11233  ax-mulcl 11234  ax-mulrcl 11235  ax-mulcom 11236  ax-addass 11237  ax-mulass 11238  ax-distr 11239  ax-i2m1 11240  ax-1ne0 11241  ax-1rid 11242  ax-rnegex 11243  ax-rrecex 11244  ax-cnre 11245  ax-pre-lttri 11246  ax-pre-lttrn 11247  ax-pre-ltadd 11248  ax-pre-mulgt0 11249  ax-pre-sup 11250  ax-addf 11251

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 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-isom 6536  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7676  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-supp 8156  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-2o 8455  df-er 8695  df-map 8827  df-pm 8828  df-ixp 8904  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-fsupp 9332  df-fi 9381  df-sup 9412  df-inf 9413  df-oi 9482  df-card 9992  df-pnf 11317  df-mnf 11318  df-xr 11319  df-ltxr 11320  df-le 11321  df-sub 11515  df-neg 11516  df-div 11944  df-nn 12306  df-2 12375  df-3 12376  df-4 12377  df-5 12378  df-6 12379  df-7 12380  df-8 12381  df-9 12382  df-n0 12577  df-z 12664  df-dec 12785  df-uz 12936  df-q 13046  df-rp 13091  df-xneg 13211  df-xadd 13212  df-xmul 13213  df-ioo 13450  df-ioc 13451  df-ico 13452  df-icc 13453  df-fz 13610  df-fzo 13758  df-fl 13901  df-mod 13979  df-seq 14114  df-exp 14174  df-fac 14386  df-bc 14415  df-hash 14443  df-shft 15188  df-cj 15234  df-re 15235  df-im 15236  df-sqrt 15370  df-abs 15371  df-limsup 15606  df-clim 15623  df-rlim 15624  df-sum 15822  df-ef 16201  df-sin 16203  df-cos 16204  df-tan 16205  df-pi 16206  df-struct 17287  df-sets 17304  df-slot 17322  df-ndx 17334  df-base 17350  df-ress 17371  df-plusg 17403  df-mulr 17404  df-starv 17405  df-sca 17406  df-vsca 17407  df-ip 17408  df-tset 17409  df-ple 17410  df-ds 17412  df-unif 17413  df-hom 17414  df-cco 17415  df-rest 17555  df-topn 17556  df-0g 17574  df-gsum 17575  df-topgen 17576  df-pt 17577  df-prds 17580  df-xrs 17636  df-qtop 17641  df-imas 17642  df-xps 17644  df-mre 17718  df-mrc 17719  df-acs 17721  df-mgm 18778  df-sgrp 18870  df-mnd 18886  df-submnd 18941  df-mulg 19240  df-cntz 19493  df-cmn 19958  df-psmet 21632  df-xmet 21633  df-met 21634  df-bl 21635  df-mopn 21636  df-fbas 21637  df-fg 21638  df-cnfld 21641  df-top 23174  df-topon 23191  df-topsp 23213  df-bases 23226  df-cld 23299  df-ntr 23300  df-cls 23301  df-nei 23378  df-lp 23416  df-perf 23417  df-cn 23507  df-cnp 23508  df-haus 23595  df-tx 23843  df-hmeo 24036  df-fil 24127  df-fm 24219  df-flim 24220  df-flf 24221  df-xms 24601  df-ms 24602  df-tms 24603  df-cncf 25161  df-limc 26148  df-dv 26149  df-log 26848

This theorem is used by:  logcn  26939