MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  rlim2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rlim2 15669
Description: Rewrite rlim 15668 for a mapping operation. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Sep-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 28-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
rlim2.1 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ ℂ)
rlim2.2 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
rlim2.3 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
rlim2 (𝜑 → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐶 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐶,𝑦,𝑧   𝜑,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧)   𝐵(𝑧)

Proof of Theorem rlim2
Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rlim2.1 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ ℂ)
2 eqid 2760 . . . . 5 (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
32fmpt 7111 . . . 4 (∀𝑧 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ ℂ ↔ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵):𝐴⟶ℂ)
41, 3sylib 221 . . 3 (𝜑 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵):𝐴⟶ℂ)
5 rlim2.2 . . 3 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
6 eqidd 2761 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤))
74, 5, 6rlim 15668 . 2 (𝜑 → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐶 ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑤 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥))))
8 rlim2.3 . . 3 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
98biantrurd 542 . 2 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑤 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑤 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥))))
10 nfv 1946 . . . . . . 7 Ⅎ𝑧 𝑦 ≤ 𝑤
11 nfcv 2922 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑧abs
12 nffvmpt1 6897 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑧((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤)
13 nfcv 2922 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑧 −
14 nfcv 2922 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑧𝐶
1512, 13, 14nfov 7451 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑧(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)
1611, 15nffv 6896 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑧(abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶))
17 nfcv 2922 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑧 <
18 nfcv 2922 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑧𝑥
1916, 17, 18nfbr 5151 . . . . . . 7 Ⅎ𝑧(abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥
2010, 19nfim 1928 . . . . . 6 Ⅎ𝑧(𝑦 ≤ 𝑤 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥)
21 nfv 1946 . . . . . 6 Ⅎ𝑤(𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)
22 breq2 5106 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑧 → (𝑦 ≤ 𝑤 ↔ 𝑦 ≤ 𝑧))
2322imbrov2fvoveq 7446 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑧 → ((𝑦 ≤ 𝑤 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥)))
2420, 21, 23cbvralw 3304 . . . . 5 (∀𝑤 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑤 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥))
252fvmpt2 7006 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) = 𝐵)
2625fvoveq1d 7443 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) = (abs‘(𝐵 − 𝐶)))
2726breq1d 5112 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥 ↔ (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥))
2827imbi2d 343 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)))
2928ralimiaa 3098 . . . . . 6 (∀𝑧 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ ℂ → ∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)))
30 ralbi 3117 . . . . . 6 (∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)))
311, 29, 303syl 19 . . . . 5 (𝜑 → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑧) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)))
3224, 31bitrid 286 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑤 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑤 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)))
3332rexbidv 3186 . . 3 (𝜑 → (∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑤 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)))
3433ralbidv 3185 . 2 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑤 → (abs‘(((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑤) − 𝐶)) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)))
357, 9, 343bitr2d 310 1 (𝜑 → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐶 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑦 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) < 𝑥)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  ∃wrex 3086   ⊆ wss 3895   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ⟶wf 6535  ‘cfv 6539  (class class class)co 7421  ℂcc 11202  ℝcr 11203   < clt 11347   ≤ cle 11348   − cmin 11545  ℝ+crp 13124  abscabs 15407   ⇝𝑟 crli 15658
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-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  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-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-fv 6547  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-pm 8854  df-rlim 15662
This theorem is used by:  rlim2lt  15670  rlim3  15671  rlim0  15681  rlimi  15686  rlimconst  15717  climrlim2  15720  rlimcn1  15761  rlimcn3  15763  chtppilim  27808  pntlem3  27942
  Copyright terms: Public domain W3C validator