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

Theorem ntrivcvgtail 14860
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 = (ℤ𝑀)
ntrivcvgtail.2 (𝜑𝑁𝑍)
ntrivcvgtail.3 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋)
ntrivcvgtail.4 (𝜑𝑋 ≠ 0)
ntrivcvgtail.5 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
ntrivcvgtail (𝜑 → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
Distinct variable groups:   𝑘,𝐹   𝜑,𝑘   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝑘,𝑍
Allowed substitution hint:   𝑋(𝑘)

Proof of Theorem ntrivcvgtail
StepHypRef Expression
1 fclim 14514 . . . . . . . 8 ⇝ :dom ⇝ ⟶ℂ
2 ffun 6266 . . . . . . . 8 ( ⇝ :dom ⇝ ⟶ℂ → Fun ⇝ )
31, 2ax-mp 5 . . . . . . 7 Fun ⇝
4 ntrivcvgtail.3 . . . . . . 7 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋)
5 funbrfv 6461 . . . . . . 7 (Fun ⇝ → (seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋 → ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) = 𝑋))
63, 4, 5mpsyl 68 . . . . . 6 (𝜑 → ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) = 𝑋)
7 ntrivcvgtail.4 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ≠ 0)
86, 7eqnetrd 3056 . . . . 5 (𝜑 → ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0)
94, 6breqtrrd 4883 . . . . 5 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)))
108, 9jca 503 . . . 4 (𝜑 → (( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹))))
1110adantr 468 . . 3 ((𝜑𝑁 = 𝑀) → (( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹))))
12 seqeq1 13034 . . . . . . 7 (𝑁 = 𝑀 → seq𝑁( · , 𝐹) = seq𝑀( · , 𝐹))
1312fveq2d 6419 . . . . . 6 (𝑁 = 𝑀 → ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) = ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)))
1413neeq1d 3048 . . . . 5 (𝑁 = 𝑀 → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ↔ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0))
1512, 13breq12d 4868 . . . . 5 (𝑁 = 𝑀 → (seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ↔ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹))))
1614, 15anbi12d 618 . . . 4 (𝑁 = 𝑀 → ((( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))) ↔ (( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)))))
1716adantl 469 . . 3 ((𝜑𝑁 = 𝑀) → ((( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))) ↔ (( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)))))
1811, 17mpbird 248 . 2 ((𝜑𝑁 = 𝑀) → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
19 ntrivcvgtail.1 . . . . . 6 𝑍 = (ℤ𝑀)
20 simpr 473 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀))
2120, 19syl6eleqr 2907 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (𝑁 − 1) ∈ 𝑍)
22 ntrivcvgtail.5 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
2322adantlr 697 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) ∧ 𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
244adantr 468 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋)
257adantr 468 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑋 ≠ 0)
2619, 21, 24, 25, 23ntrivcvgfvn0 14859 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1)) ≠ 0)
2719, 21, 23, 24, 26clim2div 14849 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1))))
28 funbrfv 6461 . . . . 5 (Fun ⇝ → (seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1))) → ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) = (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1)))))
293, 27, 28mpsyl 68 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) = (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1))))
30 climcl 14460 . . . . . . 7 (seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋𝑋 ∈ ℂ)
314, 30syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
3231adantr 468 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑋 ∈ ℂ)
33 ntrivcvgtail.2 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁𝑍)
34 eluzel2 11916 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
3534, 19eleq2s 2914 . . . . . . . . 9 (𝑁𝑍𝑀 ∈ ℤ)
3633, 35syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
3719, 36, 22prodf 14847 . . . . . . 7 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹):𝑍⟶ℂ)
3819feq2i 6255 . . . . . . 7 (seq𝑀( · , 𝐹):𝑍⟶ℂ ↔ seq𝑀( · , 𝐹):(ℤ𝑀)⟶ℂ)
3937, 38sylib 209 . . . . . 6 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹):(ℤ𝑀)⟶ℂ)
4039ffvelrnda 6588 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1)) ∈ ℂ)
4132, 40, 25, 26divne0d 11109 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1))) ≠ 0)
4229, 41eqnetrd 3056 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) ≠ 0)
4327, 29breqtrrd 4883 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)))
44 uzssz 11931 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ𝑀) ⊆ ℤ
4519, 44eqsstri 3843 . . . . . . . . . . 11 𝑍 ⊆ ℤ
4645, 33sseldi 3807 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
4746zcnd 11756 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
4847adantr 468 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑁 ∈ ℂ)
49 1cnd 10327 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → 1 ∈ ℂ)
5048, 49npcand 10688 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
5150seqeq1d 13037 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) = seq𝑁( · , 𝐹))
5251fveq2d 6419 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) = ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)))
5352neeq1d 3048 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) ≠ 0 ↔ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0))
5451, 52breq12d 4868 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) ↔ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
5553, 54anbi12d 618 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ((( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹))) ↔ (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)))))
5642, 43, 55mpbi2and 694 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
5733, 19syl6eleq 2906 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
58 uzm1 11943 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑁 = 𝑀 ∨ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)))
5957, 58syl 17 . 2 (𝜑 → (𝑁 = 𝑀 ∨ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)))
6018, 56, 59mpjaodan 972 1 (𝜑 → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  wo 865   = wceq 1637  wcel 2157  wne 2989   class class class wbr 4855  dom cdm 5322  Fun wfun 6102  wf 6104  cfv 6108  (class class class)co 6881  cc 10226  0cc0 10228  1c1 10229   + caddc 10231   · cmul 10233  cmin 10558   / cdiv 10976  cz 11650  cuz 11911  seqcseq 13031  cli 14445
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1877  ax-4 1894  ax-5 2001  ax-6 2069  ax-7 2105  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2186  ax-11 2202  ax-12 2215  ax-13 2422  ax-ext 2795  ax-rep 4975  ax-sep 4986  ax-nul 4994  ax-pow 5046  ax-pr 5107  ax-un 7186  ax-inf2 8792  ax-cnex 10284  ax-resscn 10285  ax-1cn 10286  ax-icn 10287  ax-addcl 10288  ax-addrcl 10289  ax-mulcl 10290  ax-mulrcl 10291  ax-mulcom 10292  ax-addass 10293  ax-mulass 10294  ax-distr 10295  ax-i2m1 10296  ax-1ne0 10297  ax-1rid 10298  ax-rnegex 10299  ax-rrecex 10300  ax-cnre 10301  ax-pre-lttri 10302  ax-pre-lttrn 10303  ax-pre-ltadd 10304  ax-pre-mulgt0 10305  ax-pre-sup 10306
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 866  df-3or 1101  df-3an 1102  df-tru 1641  df-ex 1860  df-nf 1864  df-sb 2062  df-mo 2635  df-eu 2642  df-clab 2804  df-cleq 2810  df-clel 2813  df-nfc 2948  df-ne 2990  df-nel 3093  df-ral 3112  df-rex 3113  df-reu 3114  df-rmo 3115  df-rab 3116  df-v 3404  df-sbc 3645  df-csb 3740  df-dif 3783  df-un 3785  df-in 3787  df-ss 3794  df-pss 3796  df-nul 4128  df-if 4291  df-pw 4364  df-sn 4382  df-pr 4384  df-tp 4386  df-op 4388  df-uni 4642  df-iun 4725  df-br 4856  df-opab 4918  df-mpt 4935  df-tr 4958  df-id 5230  df-eprel 5235  df-po 5243  df-so 5244  df-fr 5281  df-we 5283  df-xp 5328  df-rel 5329  df-cnv 5330  df-co 5331  df-dm 5332  df-rn 5333  df-res 5334  df-ima 5335  df-pred 5904  df-ord 5950  df-on 5951  df-lim 5952  df-suc 5953  df-iota 6071  df-fun 6110  df-fn 6111  df-f 6112  df-f1 6113  df-fo 6114  df-f1o 6115  df-fv 6116  df-riota 6842  df-ov 6884  df-oprab 6885  df-mpt2 6886  df-om 7303  df-1st 7405  df-2nd 7406  df-wrecs 7649  df-recs 7711  df-rdg 7749  df-er 7986  df-en 8200  df-dom 8201  df-sdom 8202  df-sup 8594  df-pnf 10368  df-mnf 10369  df-xr 10370  df-ltxr 10371  df-le 10372  df-sub 10560  df-neg 10561  df-div 10977  df-nn 11313  df-2 11371  df-3 11372  df-n0 11567  df-z 11651  df-uz 11912  df-rp 12054  df-fz 12557  df-seq 13032  df-exp 13091  df-cj 14069  df-re 14070  df-im 14071  df-sqrt 14205  df-abs 14206  df-clim 14449
This theorem is referenced by:  ntrivcvgmullem  14861
  Copyright terms: Public domain W3C validator