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

Theorem ntrivcvgtail 15851
Description: A tail of a non-trivially convergent sequence converges non-trivially. (Contributed by Scott Fenton, 20-Dec-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
ntrivcvgtail.1 𝑍 = (β„€β‰₯β€˜π‘€)
ntrivcvgtail.2 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ 𝑍)
ntrivcvgtail.3 (πœ‘ β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ 𝑋)
ntrivcvgtail.4 (πœ‘ β†’ 𝑋 β‰  0)
ntrivcvgtail.5 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑍) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ β„‚)
Assertion
Ref Expression
ntrivcvgtail (πœ‘ β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹))))
Distinct variable groups:   π‘˜,𝐹   πœ‘,π‘˜   π‘˜,𝑀   π‘˜,𝑁   π‘˜,𝑍
Allowed substitution hint:   𝑋(π‘˜)

Proof of Theorem ntrivcvgtail
StepHypRef Expression
1 fclim 15502 . . . . . . . 8 ⇝ :dom ⇝ βŸΆβ„‚
2 ffun 6721 . . . . . . . 8 ( ⇝ :dom ⇝ βŸΆβ„‚ β†’ Fun ⇝ )
31, 2ax-mp 5 . . . . . . 7 Fun ⇝
4 ntrivcvgtail.3 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ 𝑋)
5 funbrfv 6943 . . . . . . 7 (Fun ⇝ β†’ (seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ 𝑋 β†’ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) = 𝑋))
63, 4, 5mpsyl 68 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) = 𝑋)
7 ntrivcvgtail.4 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑋 β‰  0)
86, 7eqnetrd 3007 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0)
94, 6breqtrrd 5177 . . . . 5 (πœ‘ β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)))
108, 9jca 511 . . . 4 (πœ‘ β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹))))
1110adantr 480 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑁 = 𝑀) β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹))))
12 seqeq1 13974 . . . . . . 7 (𝑁 = 𝑀 β†’ seq𝑁( Β· , 𝐹) = seq𝑀( Β· , 𝐹))
1312fveq2d 6896 . . . . . 6 (𝑁 = 𝑀 β†’ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) = ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)))
1413neeq1d 2999 . . . . 5 (𝑁 = 𝑀 β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0 ↔ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0))
1512, 13breq12d 5162 . . . . 5 (𝑁 = 𝑀 β†’ (seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) ↔ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹))))
1614, 15anbi12d 630 . . . 4 (𝑁 = 𝑀 β†’ ((( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹))) ↔ (( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)))))
1716adantl 481 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑁 = 𝑀) β†’ ((( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹))) ↔ (( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)))))
1811, 17mpbird 256 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑁 = 𝑀) β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹))))
19 ntrivcvgtail.1 . . . . . 6 𝑍 = (β„€β‰₯β€˜π‘€)
20 simpr 484 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€))
2120, 19eleqtrrdi 2843 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ 𝑍)
22 ntrivcvgtail.5 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ 𝑍) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ β„‚)
2322adantlr 712 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) ∧ π‘˜ ∈ 𝑍) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ β„‚)
244adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ 𝑋)
257adantr 480 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ 𝑋 β‰  0)
2619, 21, 24, 25, 23ntrivcvgfvn0 15850 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (seq𝑀( Β· , 𝐹)β€˜(𝑁 βˆ’ 1)) β‰  0)
2719, 21, 23, 24, 26clim2div 15840 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹) ⇝ (𝑋 / (seq𝑀( Β· , 𝐹)β€˜(𝑁 βˆ’ 1))))
28 funbrfv 6943 . . . . 5 (Fun ⇝ β†’ (seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹) ⇝ (𝑋 / (seq𝑀( Β· , 𝐹)β€˜(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ ( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)) = (𝑋 / (seq𝑀( Β· , 𝐹)β€˜(𝑁 βˆ’ 1)))))
293, 27, 28mpsyl 68 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ ( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)) = (𝑋 / (seq𝑀( Β· , 𝐹)β€˜(𝑁 βˆ’ 1))))
30 climcl 15448 . . . . . . 7 (seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ 𝑋 β†’ 𝑋 ∈ β„‚)
314, 30syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ β„‚)
3231adantr 480 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ 𝑋 ∈ β„‚)
33 ntrivcvgtail.2 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ 𝑍)
34 eluzel2 12832 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€) β†’ 𝑀 ∈ β„€)
3534, 19eleq2s 2850 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ 𝑍 β†’ 𝑀 ∈ β„€)
3633, 35syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„€)
3719, 36, 22prodf 15838 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹):π‘βŸΆβ„‚)
3819feq2i 6710 . . . . . . 7 (seq𝑀( Β· , 𝐹):π‘βŸΆβ„‚ ↔ seq𝑀( Β· , 𝐹):(β„€β‰₯β€˜π‘€)βŸΆβ„‚)
3937, 38sylib 217 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹):(β„€β‰₯β€˜π‘€)βŸΆβ„‚)
4039ffvelcdmda 7087 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (seq𝑀( Β· , 𝐹)β€˜(𝑁 βˆ’ 1)) ∈ β„‚)
4132, 40, 25, 26divne0d 12011 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (𝑋 / (seq𝑀( Β· , 𝐹)β€˜(𝑁 βˆ’ 1))) β‰  0)
4229, 41eqnetrd 3007 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ ( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)) β‰  0)
4327, 29breqtrrd 5177 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)))
44 uzssz 12848 . . . . . . . . . . . 12 (β„€β‰₯β€˜π‘€) βŠ† β„€
4519, 44eqsstri 4017 . . . . . . . . . . 11 𝑍 βŠ† β„€
4645, 33sselid 3981 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„€)
4746zcnd 12672 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
4847adantr 480 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
49 1cnd 11214 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ 1 ∈ β„‚)
5048, 49npcand 11580 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ ((𝑁 βˆ’ 1) + 1) = 𝑁)
5150seqeq1d 13977 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹) = seq𝑁( Β· , 𝐹))
5251fveq2d 6896 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ ( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)) = ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)))
5352neeq1d 2999 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)) β‰  0 ↔ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0))
5451, 52breq12d 5162 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)) ↔ seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹))))
5553, 54anbi12d 630 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ ((( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹))) ↔ (( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)))))
5642, 43, 55mpbi2and 709 . 2 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹))))
5733, 19eleqtrdi 2842 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€))
58 uzm1 12865 . . 3 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€) β†’ (𝑁 = 𝑀 ∨ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)))
5957, 58syl 17 . 2 (πœ‘ β†’ (𝑁 = 𝑀 ∨ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)))
6018, 56, 59mpjaodan 956 1 (πœ‘ β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∨ wo 844   = wceq 1540   ∈ wcel 2105   β‰  wne 2939   class class class wbr 5149  dom cdm 5677  Fun wfun 6538  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7412  β„‚cc 11111  0cc0 11113  1c1 11114   + caddc 11116   Β· cmul 11118   βˆ’ cmin 11449   / cdiv 11876  β„€cz 12563  β„€β‰₯cuz 12827  seqcseq 13971   ⇝ cli 15433
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7728  ax-inf2 9639  ax-cnex 11169  ax-resscn 11170  ax-1cn 11171  ax-icn 11172  ax-addcl 11173  ax-addrcl 11174  ax-mulcl 11175  ax-mulrcl 11176  ax-mulcom 11177  ax-addass 11178  ax-mulass 11179  ax-distr 11180  ax-i2m1 11181  ax-1ne0 11182  ax-1rid 11183  ax-rnegex 11184  ax-rrecex 11185  ax-cnre 11186  ax-pre-lttri 11187  ax-pre-lttrn 11188  ax-pre-ltadd 11189  ax-pre-mulgt0 11190  ax-pre-sup 11191
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7859  df-1st 7978  df-2nd 7979  df-frecs 8269  df-wrecs 8300  df-recs 8374  df-rdg 8413  df-er 8706  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-sup 9440  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-div 11877  df-nn 12218  df-2 12280  df-3 12281  df-n0 12478  df-z 12564  df-uz 12828  df-rp 12980  df-fz 13490  df-seq 13972  df-exp 14033  df-cj 15051  df-re 15052  df-im 15053  df-sqrt 15187  df-abs 15188  df-clim 15437
This theorem is referenced by:  ntrivcvgmullem  15852
  Copyright terms: Public domain W3C validator