Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rlimdmafv2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rlimdmafv2 46640
Description: Two ways to express that a function has a limit, analogous to rlimdm 15533. (Contributed by AV, 5-Sep-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
rlimdmafv2.1 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℂ)
rlimdmafv2.2 (𝜑 → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)
Assertion
Ref Expression
rlimdmafv2 (𝜑 → (𝐹 ∈ dom ⇝𝑟𝐹𝑟 ( ⇝𝑟 ''''𝐹)))

Proof of Theorem rlimdmafv2
Dummy variables 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eldmg 5903 . . . 4 (𝐹 ∈ dom ⇝𝑟 → (𝐹 ∈ dom ⇝𝑟 ↔ ∃𝑥 𝐹𝑟 𝑥))
21ibi 266 . . 3 (𝐹 ∈ dom ⇝𝑟 → ∃𝑥 𝐹𝑟 𝑥)
3 simpr 483 . . . . . 6 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → 𝐹𝑟 𝑥)
4 rlimrel 15475 . . . . . . . . . . . 12 Rel ⇝𝑟
54brrelex1i 5736 . . . . . . . . . . 11 (𝐹𝑟 𝑥𝐹 ∈ V)
65adantl 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → 𝐹 ∈ V)
7 vex 3475 . . . . . . . . . . 11 𝑥 ∈ V
87a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → 𝑥 ∈ V)
9 breldmg 5914 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ V ∧ 𝑥 ∈ V ∧ 𝐹𝑟 𝑥) → 𝐹 ∈ dom ⇝𝑟 )
106, 8, 3, 9syl3anc 1368 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → 𝐹 ∈ dom ⇝𝑟 )
11 breq2 5154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑥 → (𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑥))
1211biimprd 247 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑥 → (𝐹𝑟 𝑥𝐹𝑟 𝑦))
1312spimevw 1990 . . . . . . . . . . 11 (𝐹𝑟 𝑥 → ∃𝑦 𝐹𝑟 𝑦)
1413adantl 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → ∃𝑦 𝐹𝑟 𝑦)
15 rlimdmafv2.1 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℂ)
1615adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
1716adantr 479 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹𝑟 𝑥) ∧ (𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑧)) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
18 rlimdmafv2.2 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)
1918adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)
2019adantr 479 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹𝑟 𝑥) ∧ (𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑧)) → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)
21 simprl 769 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹𝑟 𝑥) ∧ (𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑧)) → 𝐹𝑟 𝑦)
22 simprr 771 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹𝑟 𝑥) ∧ (𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑧)) → 𝐹𝑟 𝑧)
2317, 20, 21, 22rlimuni 15532 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐹𝑟 𝑥) ∧ (𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑧)) → 𝑦 = 𝑧)
2423ex 411 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → ((𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑧) → 𝑦 = 𝑧))
2524alrimivv 1923 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → ∀𝑦𝑧((𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑧) → 𝑦 = 𝑧))
26 breq2 5154 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑧 → (𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑧))
2726eu4 2606 . . . . . . . . . 10 (∃!𝑦 𝐹𝑟 𝑦 ↔ (∃𝑦 𝐹𝑟 𝑦 ∧ ∀𝑦𝑧((𝐹𝑟 𝑦𝐹𝑟 𝑧) → 𝑦 = 𝑧)))
2814, 25, 27sylanbrc 581 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → ∃!𝑦 𝐹𝑟 𝑦)
29 dfdfat2 46510 . . . . . . . . 9 ( ⇝𝑟 defAt 𝐹 ↔ (𝐹 ∈ dom ⇝𝑟 ∧ ∃!𝑦 𝐹𝑟 𝑦))
3010, 28, 29sylanbrc 581 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → ⇝𝑟 defAt 𝐹)
31 dfatafv2iota 46592 . . . . . . . 8 ( ⇝𝑟 defAt 𝐹 → ( ⇝𝑟 ''''𝐹) = (℩𝑤𝐹𝑟 𝑤))
3230, 31syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → ( ⇝𝑟 ''''𝐹) = (℩𝑤𝐹𝑟 𝑤))
3315adantr 479 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑟 𝑥𝐹𝑟 𝑤)) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
3418adantr 479 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑟 𝑥𝐹𝑟 𝑤)) → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)
35 simprr 771 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑟 𝑥𝐹𝑟 𝑤)) → 𝐹𝑟 𝑤)
36 simprl 769 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑟 𝑥𝐹𝑟 𝑤)) → 𝐹𝑟 𝑥)
3733, 34, 35, 36rlimuni 15532 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑟 𝑥𝐹𝑟 𝑤)) → 𝑤 = 𝑥)
3837expr 455 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → (𝐹𝑟 𝑤𝑤 = 𝑥))
39 breq2 5154 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤 = 𝑥 → (𝐹𝑟 𝑤𝐹𝑟 𝑥))
403, 39syl5ibrcom 246 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → (𝑤 = 𝑥𝐹𝑟 𝑤))
4138, 40impbid 211 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → (𝐹𝑟 𝑤𝑤 = 𝑥))
4241adantr 479 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐹𝑟 𝑥) ∧ 𝑥 ∈ V) → (𝐹𝑟 𝑤𝑤 = 𝑥))
4342iota5 6534 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐹𝑟 𝑥) ∧ 𝑥 ∈ V) → (℩𝑤𝐹𝑟 𝑤) = 𝑥)
4443elvd 3478 . . . . . . 7 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → (℩𝑤𝐹𝑟 𝑤) = 𝑥)
4532, 44eqtrd 2767 . . . . . 6 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → ( ⇝𝑟 ''''𝐹) = 𝑥)
463, 45breqtrrd 5178 . . . . 5 ((𝜑𝐹𝑟 𝑥) → 𝐹𝑟 ( ⇝𝑟 ''''𝐹))
4746ex 411 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑟 𝑥𝐹𝑟 ( ⇝𝑟 ''''𝐹)))
4847exlimdv 1928 . . 3 (𝜑 → (∃𝑥 𝐹𝑟 𝑥𝐹𝑟 ( ⇝𝑟 ''''𝐹)))
492, 48syl5 34 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ dom ⇝𝑟𝐹𝑟 ( ⇝𝑟 ''''𝐹)))
504releldmi 5952 . 2 (𝐹𝑟 ( ⇝𝑟 ''''𝐹) → 𝐹 ∈ dom ⇝𝑟 )
5149, 50impbid1 224 1 (𝜑 → (𝐹 ∈ dom ⇝𝑟𝐹𝑟 ( ⇝𝑟 ''''𝐹)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 394  wal 1531   = wceq 1533  wex 1773  wcel 2098  ∃!weu 2557  Vcvv 3471   class class class wbr 5150  dom cdm 5680  cio 6501  wf 6547  supcsup 9469  cc 11142  +∞cpnf 11281  *cxr 11283   < clt 11284  𝑟 crli 15467   defAt wdfat 46498  ''''cafv2 46590
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2698  ax-sep 5301  ax-nul 5308  ax-pow 5367  ax-pr 5431  ax-un 7744  ax-cnex 11200  ax-resscn 11201  ax-1cn 11202  ax-icn 11203  ax-addcl 11204  ax-addrcl 11205  ax-mulcl 11206  ax-mulrcl 11207  ax-mulcom 11208  ax-addass 11209  ax-mulass 11210  ax-distr 11211  ax-i2m1 11212  ax-1ne0 11213  ax-1rid 11214  ax-rnegex 11215  ax-rrecex 11216  ax-cnre 11217  ax-pre-lttri 11218  ax-pre-lttrn 11219  ax-pre-ltadd 11220  ax-pre-mulgt0 11221  ax-pre-sup 11222
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2937  df-nel 3043  df-ral 3058  df-rex 3067  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3429  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4325  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4911  df-iun 5000  df-br 5151  df-opab 5213  df-mpt 5234  df-tr 5268  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5635  df-we 5637  df-xp 5686  df-rel 5687  df-cnv 5688  df-co 5689  df-dm 5690  df-rn 5691  df-res 5692  df-ima 5693  df-pred 6308  df-ord 6375  df-on 6376  df-lim 6377  df-suc 6378  df-iota 6503  df-fun 6553  df-fn 6554  df-f 6555  df-f1 6556  df-fo 6557  df-f1o 6558  df-fv 6559  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7875  df-2nd 7998  df-frecs 8291  df-wrecs 8322  df-recs 8396  df-rdg 8435  df-er 8729  df-pm 8852  df-en 8969  df-dom 8970  df-sdom 8971  df-sup 9471  df-pnf 11286  df-mnf 11287  df-xr 11288  df-ltxr 11289  df-le 11290  df-sub 11482  df-neg 11483  df-div 11908  df-nn 12249  df-2 12311  df-3 12312  df-n0 12509  df-z 12595  df-uz 12859  df-rp 13013  df-seq 14005  df-exp 14065  df-cj 15084  df-re 15085  df-im 15086  df-sqrt 15220  df-abs 15221  df-rlim 15471  df-dfat 46501  df-afv2 46591
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator