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

Theorem ntrivcvgtail 15843
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 15494 . . . . . . . 8 ⇝ :dom ⇝ βŸΆβ„‚
2 ffun 6718 . . . . . . . 8 ( ⇝ :dom ⇝ βŸΆβ„‚ β†’ Fun ⇝ )
31, 2ax-mp 5 . . . . . . 7 Fun ⇝
4 ntrivcvgtail.3 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ 𝑋)
5 funbrfv 6940 . . . . . . 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 3009 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0)
94, 6breqtrrd 5176 . . . . 5 (πœ‘ β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)))
108, 9jca 513 . . . 4 (πœ‘ β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹))))
1110adantr 482 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑁 = 𝑀) β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0 ∧ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹))))
12 seqeq1 13966 . . . . . . 7 (𝑁 = 𝑀 β†’ seq𝑁( Β· , 𝐹) = seq𝑀( Β· , 𝐹))
1312fveq2d 6893 . . . . . 6 (𝑁 = 𝑀 β†’ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) = ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)))
1413neeq1d 3001 . . . . 5 (𝑁 = 𝑀 β†’ (( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) β‰  0 ↔ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹)) β‰  0))
1512, 13breq12d 5161 . . . . 5 (𝑁 = 𝑀 β†’ (seq𝑁( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)) ↔ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ ( ⇝ β€˜seq𝑀( Β· , 𝐹))))
1614, 15anbi12d 632 . . . 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 483 . . 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 257 . 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 486 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€))
2120, 19eleqtrrdi 2845 . . . . . 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 714 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) ∧ π‘˜ ∈ 𝑍) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ β„‚)
244adantr 482 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ 𝑋)
257adantr 482 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ 𝑋 β‰  0)
2619, 21, 24, 25, 23ntrivcvgfvn0 15842 . . . . . 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 15832 . . . . 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 6940 . . . . 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 15440 . . . . . . 7 (seq𝑀( Β· , 𝐹) ⇝ 𝑋 β†’ 𝑋 ∈ β„‚)
314, 30syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ β„‚)
3231adantr 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ 𝑋 ∈ β„‚)
33 ntrivcvgtail.2 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ 𝑍)
34 eluzel2 12824 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€) β†’ 𝑀 ∈ β„€)
3534, 19eleq2s 2852 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ 𝑍 β†’ 𝑀 ∈ β„€)
3633, 35syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„€)
3719, 36, 22prodf 15830 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ seq𝑀( Β· , 𝐹):π‘βŸΆβ„‚)
3819feq2i 6707 . . . . . . 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 7084 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (seq𝑀( Β· , 𝐹)β€˜(𝑁 βˆ’ 1)) ∈ β„‚)
4132, 40, 25, 26divne0d 12003 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ (𝑋 / (seq𝑀( Β· , 𝐹)β€˜(𝑁 βˆ’ 1))) β‰  0)
4229, 41eqnetrd 3009 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ ( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)) β‰  0)
4327, 29breqtrrd 5176 . . 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 12840 . . . . . . . . . . . 12 (β„€β‰₯β€˜π‘€) βŠ† β„€
4519, 44eqsstri 4016 . . . . . . . . . . 11 𝑍 βŠ† β„€
4645, 33sselid 3980 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„€)
4746zcnd 12664 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
4847adantr 482 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
49 1cnd 11206 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ 1 ∈ β„‚)
5048, 49npcand 11572 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ ((𝑁 βˆ’ 1) + 1) = 𝑁)
5150seqeq1d 13969 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹) = seq𝑁( Β· , 𝐹))
5251fveq2d 6893 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑁 βˆ’ 1) ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€)) β†’ ( ⇝ β€˜seq((𝑁 βˆ’ 1) + 1)( Β· , 𝐹)) = ( ⇝ β€˜seq𝑁( Β· , 𝐹)))
5352neeq1d 3001 . . . 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 5161 . . . 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 632 . . 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 711 . 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 2844 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€))
58 uzm1 12857 . . 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 958 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 397   ∨ wo 846   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941   class class class wbr 5148  dom cdm 5676  Fun wfun 6535  βŸΆwf 6537  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  β„‚cc 11105  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110   Β· cmul 11112   βˆ’ cmin 11441   / cdiv 11868  β„€cz 12555  β„€β‰₯cuz 12819  seqcseq 13963   ⇝ cli 15425
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-er 8700  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-sup 9434  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-rp 12972  df-fz 13482  df-seq 13964  df-exp 14025  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-clim 15429
This theorem is referenced by:  ntrivcvgmullem  15844
  Copyright terms: Public domain W3C validator