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Theorem o1of2 15789
Description: Show that a binary operation preserves eventual boundedness. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
o1of2.1 ((𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℝ)
o1of2.2 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥𝑅𝑦) ∈ ℂ)
o1of2.3 (((𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ)) → (((abs‘𝑥) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) → (abs‘(𝑥𝑅𝑦)) ≤ 𝑀))
Assertion
Ref Expression
o1of2 ((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1))
Distinct variable groups:   𝑚,𝑛,𝑥,𝑦,𝐹   𝑚,𝐺,𝑛,𝑥,𝑦   𝑅,𝑚,𝑛,𝑥,𝑦   𝑥,𝑀,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑀(𝑚, 𝑛)

Proof of Theorem o1of2
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 o1f 15705 . . . 4 (𝐹 ∈ 𝑂(1) → 𝐹:dom 𝐹⟶ℂ)
2 o1bdd 15707 . . . 4 ((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐹:dom 𝐹⟶ℂ) → ∃𝑎 ∈ ℝ ∃𝑚 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚))
31, 2mpdan 700 . . 3 (𝐹 ∈ 𝑂(1) → ∃𝑎 ∈ ℝ ∃𝑚 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚))
43adantr 486 . 2 ((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) → ∃𝑎 ∈ ℝ ∃𝑚 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚))
5 o1f 15705 . . . 4 (𝐺 ∈ 𝑂(1) → 𝐺:dom 𝐺⟶ℂ)
6 o1bdd 15707 . . . 4 ((𝐺 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺:dom 𝐺⟶ℂ) → ∃𝑏 ∈ ℝ ∃𝑛 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛))
75, 6mpdan 700 . . 3 (𝐺 ∈ 𝑂(1) → ∃𝑏 ∈ ℝ ∃𝑛 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛))
87adantl 487 . 2 ((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) → ∃𝑏 ∈ ℝ ∃𝑛 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛))
9 reeanv 3234 . . 3 (∃𝑎 ∈ ℝ ∃𝑏 ∈ ℝ (∃𝑚 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) ↔ (∃𝑎 ∈ ℝ ∃𝑚 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∃𝑏 ∈ ℝ ∃𝑛 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)))
10 reeanv 3234 . . . . 5 (∃𝑚 ∈ ℝ ∃𝑛 ∈ ℝ (∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) ↔ (∃𝑚 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)))
11 inss1 4132 . . . . . . . . . 10 (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) ⊆ dom 𝐹
12 ssralv 3978 . . . . . . . . . 10 ((dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) ⊆ dom 𝐹 → (∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) → ∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚)))
1311, 12ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) → ∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚))
14 inss2 4133 . . . . . . . . . 10 (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) ⊆ dom 𝐺
15 ssralv 3978 . . . . . . . . . 10 ((dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) ⊆ dom 𝐺 → (∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛) → ∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)))
1614, 15ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛) → ∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛))
1713, 16anim12i 625 . . . . . . . 8 ((∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → (∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)))
18 r19.26 3122 . . . . . . . 8 (∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) ↔ (∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)))
1917, 18sylibr 237 . . . . . . 7 ((∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → ∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)))
20 anim12 821 . . . . . . . . . 10 (((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → ((𝑎 ≤ 𝑧 ∧ 𝑏 ≤ 𝑧) → ((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)))
21 simplrl 789 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → 𝑎 ∈ ℝ)
2221adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → 𝑎 ∈ ℝ)
23 simplrr 790 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → 𝑏 ∈ ℝ)
2423adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → 𝑏 ∈ ℝ)
25 o1dm 15706 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐹 ∈ 𝑂(1) → dom 𝐹 ⊆ ℝ)
2625ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → dom 𝐹 ⊆ ℝ)
2711, 26sstrid 3920 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) ⊆ ℝ)
2827sselda 3909 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → 𝑧 ∈ ℝ)
29 maxle 13328 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 ↔ (𝑎 ≤ 𝑧 ∧ 𝑏 ≤ 𝑧)))
3022, 24, 28, 29syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 ↔ (𝑎 ≤ 𝑧 ∧ 𝑏 ≤ 𝑧)))
3130biimpd 232 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (𝑎 ≤ 𝑧 ∧ 𝑏 ≤ 𝑧)))
321ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → 𝐹:dom 𝐹⟶ℂ)
3311sseli 3905 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) → 𝑧 ∈ dom 𝐹)
34 ffvelcdm 7086 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹:dom 𝐹⟶ℂ ∧ 𝑧 ∈ dom 𝐹) → (𝐹‘𝑧) ∈ ℂ)
3532, 33, 34syl2an 608 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → (𝐹‘𝑧) ∈ ℂ)
365ad3antlr 744 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → 𝐺:dom 𝐺⟶ℂ)
3714sseli 3905 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) → 𝑧 ∈ dom 𝐺)
38 ffvelcdm 7086 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐺:dom 𝐺⟶ℂ ∧ 𝑧 ∈ dom 𝐺) → (𝐺‘𝑧) ∈ ℂ)
3936, 37, 38syl2an 608 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → (𝐺‘𝑧) ∈ ℂ)
40 o1of2.3 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ)) → (((abs‘𝑥) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) → (abs‘(𝑥𝑅𝑦)) ≤ 𝑀))
4140ralrimivva 3205 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℂ (((abs‘𝑥) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) → (abs‘(𝑥𝑅𝑦)) ≤ 𝑀))
4241ad2antlr 740 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℂ (((abs‘𝑥) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) → (abs‘(𝑥𝑅𝑦)) ≤ 𝑀))
43 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = (𝐹‘𝑧) → (abs‘𝑥) = (abs‘(𝐹‘𝑧)))
4443breq1d 5112 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = (𝐹‘𝑧) → ((abs‘𝑥) ≤ 𝑚 ↔ (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚))
4544anbi1d 643 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = (𝐹‘𝑧) → (((abs‘𝑥) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) ↔ ((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛)))
46 fvoveq1 7447 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = (𝐹‘𝑧) → (abs‘(𝑥𝑅𝑦)) = (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅𝑦)))
4746breq1d 5112 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = (𝐹‘𝑧) → ((abs‘(𝑥𝑅𝑦)) ≤ 𝑀 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅𝑦)) ≤ 𝑀))
4845, 47imbi12d 347 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = (𝐹‘𝑧) → ((((abs‘𝑥) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) → (abs‘(𝑥𝑅𝑦)) ≤ 𝑀) ↔ (((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) → (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅𝑦)) ≤ 𝑀)))
49 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = (𝐺‘𝑧) → (abs‘𝑦) = (abs‘(𝐺‘𝑧)))
5049breq1d 5112 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝐺‘𝑧) → ((abs‘𝑦) ≤ 𝑛 ↔ (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛))
5150anbi2d 642 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝐺‘𝑧) → (((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) ↔ ((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)))
52 oveq2 7432 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = (𝐺‘𝑧) → ((𝐹‘𝑧)𝑅𝑦) = ((𝐹‘𝑧)𝑅(𝐺‘𝑧)))
5352fveq2d 6894 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝐺‘𝑧) → (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅𝑦)) = (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅(𝐺‘𝑧))))
5453breq1d 5112 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝐺‘𝑧) → ((abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅𝑦)) ≤ 𝑀 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅(𝐺‘𝑧))) ≤ 𝑀))
5551, 54imbi12d 347 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝐺‘𝑧) → ((((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) → (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅𝑦)) ≤ 𝑀) ↔ (((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛) → (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅(𝐺‘𝑧))) ≤ 𝑀)))
5648, 55rspc2va 3587 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐹‘𝑧) ∈ ℂ ∧ (𝐺‘𝑧) ∈ ℂ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℂ (((abs‘𝑥) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘𝑦) ≤ 𝑛) → (abs‘(𝑥𝑅𝑦)) ≤ 𝑀)) → (((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛) → (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅(𝐺‘𝑧))) ≤ 𝑀))
5735, 39, 42, 56syl21anc 851 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → (((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛) → (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅(𝐺‘𝑧))) ≤ 𝑀))
5832ffnd 6715 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → 𝐹 Fn dom 𝐹)
5936ffnd 6715 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → 𝐺 Fn dom 𝐺)
60 reex 11298 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ℝ ∈ V
61 ssexg 5281 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((dom 𝐹 ⊆ ℝ ∧ ℝ ∈ V) → dom 𝐹 ∈ V)
6226, 60, 61sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → dom 𝐹 ∈ V)
63 dmexg 7917 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐺 ∈ 𝑂(1) → dom 𝐺 ∈ V)
6463ad3antlr 744 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → dom 𝐺 ∈ V)
65 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . 15 (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) = (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)
66 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ dom 𝐹) → (𝐹‘𝑧) = (𝐹‘𝑧))
67 eqidd 2761 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ dom 𝐺) → (𝐺‘𝑧) = (𝐺‘𝑧))
6858, 59, 62, 64, 65, 66, 67ofval 7708 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → ((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧) = ((𝐹‘𝑧)𝑅(𝐺‘𝑧)))
6968fveq2d 6894 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → (abs‘((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧)) = (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅(𝐺‘𝑧))))
7069breq1d 5112 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → ((abs‘((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧)) ≤ 𝑀 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑧)𝑅(𝐺‘𝑧))) ≤ 𝑀))
7157, 70sylibrd 262 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → (((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛) → (abs‘((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧)) ≤ 𝑀))
7231, 71imim12d 82 . . . . . . . . . 10 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → (((𝑎 ≤ 𝑧 ∧ 𝑏 ≤ 𝑧) → ((abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚 ∧ (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧)) ≤ 𝑀)))
7320, 72syl5 35 . . . . . . . . 9 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)) → (((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧)) ≤ 𝑀)))
7473ralimdva 3174 . . . . . . . 8 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → (∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → ∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧)) ≤ 𝑀)))
75 o1of2.2 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥𝑅𝑦) ∈ ℂ)
7675adantl 487 . . . . . . . . . 10 (((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) ∧ (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ)) → (𝑥𝑅𝑦) ∈ ℂ)
7776, 32, 36, 62, 64, 65off 7715 . . . . . . . . 9 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺):(dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)⟶ℂ)
7823, 21ifcld 4528 . . . . . . . . 9 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ∈ ℝ)
79 o1of2.1 . . . . . . . . . 10 ((𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℝ)
8079adantl 487 . . . . . . . . 9 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → 𝑀 ∈ ℝ)
81 elo12r 15704 . . . . . . . . . 10 ((((𝐹 ∘f 𝑅𝐺):(dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)⟶ℂ ∧ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) ⊆ ℝ) ∧ (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧)) ≤ 𝑀)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1))
82813expia 1139 . . . . . . . . 9 ((((𝐹 ∘f 𝑅𝐺):(dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)⟶ℂ ∧ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺) ⊆ ℝ) ∧ (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) → (∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧)) ≤ 𝑀) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1)))
8377, 27, 78, 80, 82syl22anc 852 . . . . . . . 8 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → (∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)(if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐹 ∘f 𝑅𝐺)‘𝑧)) ≤ 𝑀) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1)))
8474, 83syld 48 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → (∀𝑧 ∈ (dom 𝐹 ∩ dom 𝐺)((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1)))
8519, 84syl5 35 . . . . . 6 ((((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ (𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ)) → ((∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1)))
8685rexlimdvva 3219 . . . . 5 (((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) → (∃𝑚 ∈ ℝ ∃𝑛 ∈ ℝ (∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1)))
8710, 86biimtrrid 246 . . . 4 (((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) → ((∃𝑚 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1)))
8887rexlimdvva 3219 . . 3 ((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) → (∃𝑎 ∈ ℝ ∃𝑏 ∈ ℝ (∃𝑚 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1)))
899, 88biimtrrid 246 . 2 ((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) → ((∃𝑎 ∈ ℝ ∃𝑚 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐹(𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐹‘𝑧)) ≤ 𝑚) ∧ ∃𝑏 ∈ ℝ ∃𝑛 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ dom 𝐺(𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐺‘𝑧)) ≤ 𝑛)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1)))
904, 8, 89mp2and 712 1 ((𝐹 ∈ 𝑂(1) ∧ 𝐺 ∈ 𝑂(1)) → (𝐹 ∘f 𝑅𝐺) ∈ 𝑂(1))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ⊆ wss 3896   ∩ cin 4088  ifcif 4481   class class class wbr 5102  dom cdm 5651  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424   ∘f cof 7695  ℂcc 11205  ℝcr 11206   ≤ cle 11351  abscabs 15410  𝑂(1)co1 15662
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5546  df-po 5559  df-so 5560  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-er 8725  df-pm 8858  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-ico 13489  df-o1 15666
This theorem is used by:  o1add  15790  o1mul  15791  o1sub  15792
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