Theorem rlimrecl 15659

Description: The limit of a real sequence is real. (Contributed by Mario Carneiro, 9-May-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
rlimcld2.1	⊢ (𝜑 → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)
rlimcld2.2	⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐶)
rlimrecl.3	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)

Assertion

Ref	Expression
rlimrecl	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐶   𝜑,𝑥

Allowed substitution hint:   𝐵(𝑥)

Proof of Theorem rlimrecl

Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		rlimcld2.1	. 2 ⊢ (𝜑 → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)
2		rlimcld2.2	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝐶)
3		ax-resscn 11176	. . 3 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
4	3	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
5		eldifi 4085	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ) → 𝑦 ∈ ℂ)
6	5	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) → 𝑦 ∈ ℂ)
7	6	imcld 15274	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) → (ℑ‘𝑦) ∈ ℝ)
8	7	recnd 11256	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) → (ℑ‘𝑦) ∈ ℂ)
9		eldifn 4086	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ) → ¬ 𝑦 ∈ ℝ)
10	9	adantl 487	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) → ¬ 𝑦 ∈ ℝ)
11		reim0b 15198	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℂ → (𝑦 ∈ ℝ ↔ (ℑ‘𝑦) = 0))
12	6, 11	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) → (𝑦 ∈ ℝ ↔ (ℑ‘𝑦) = 0))
13	12	necon3bbid 2997	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) → (¬ 𝑦 ∈ ℝ ↔ (ℑ‘𝑦) ≠ 0))
14	10, 13	mpbid 235	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) → (ℑ‘𝑦) ≠ 0)
15	8, 14	absrpcld 15530	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) → (abs‘(ℑ‘𝑦)) ∈ ℝ+)
16	6	adantr 486	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℂ)
17		simpr 490	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℝ)
18	17	recnd 11256	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℂ)
19	16, 18	subcld 11588	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (𝑦 − 𝑧) ∈ ℂ)
20		absimle 15388	. . . 4 ⊢ ((𝑦 − 𝑧) ∈ ℂ → (abs‘(ℑ‘(𝑦 − 𝑧))) ≤ (abs‘(𝑦 − 𝑧)))
21	19, 20	syl 18	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (abs‘(ℑ‘(𝑦 − 𝑧))) ≤ (abs‘(𝑦 − 𝑧)))
22	16, 18	imsubd 15296	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (ℑ‘(𝑦 − 𝑧)) = ((ℑ‘𝑦) − (ℑ‘𝑧)))
23		reim0 15197	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 ∈ ℝ → (ℑ‘𝑧) = 0)
24	23	adantl 487	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (ℑ‘𝑧) = 0)
25	24	oveq2d 7435	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ((ℑ‘𝑦) − (ℑ‘𝑧)) = ((ℑ‘𝑦) − 0))
26	8	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (ℑ‘𝑦) ∈ ℂ)
27	26	subid1d 11577	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ((ℑ‘𝑦) − 0) = (ℑ‘𝑦))
28	22, 25, 27	3eqtrrd 2805	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (ℑ‘𝑦) = (ℑ‘(𝑦 − 𝑧)))
29	28	fveq2d 6889	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (abs‘(ℑ‘𝑦)) = (abs‘(ℑ‘(𝑦 − 𝑧))))
30	18, 16	abssubd 15535	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (abs‘(𝑧 − 𝑦)) = (abs‘(𝑦 − 𝑧)))
31	21, 29, 30	3brtr4d 5145	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ (ℂ ∖ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (abs‘(ℑ‘𝑦)) ≤ (abs‘(𝑧 − 𝑦)))
32		rlimrecl.3	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
33	1, 2, 4, 15, 31, 32	rlimcld2 15657	1 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2960   ∖ cdif 3903   ⊆ wss 3906   class class class wbr 5111   ↦ cmpt 5194  ‘cfv 6540  (class class class)co 7419  supcsup 9407  ℂcc 11117  ℝcr 11118  0cc0 11119  +∞cpnf 11259  ℝ^*cxr 11261   < clt 11262   ≤ cle 11263   − cmin 11460  ℑcim 15177  abscabs 15313   ⇝_𝑟 crli 15564

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-cnex 11175  ax-resscn 11176  ax-1cn 11177  ax-icn 11178  ax-addcl 11179  ax-addrcl 11180  ax-mulcl 11181  ax-mulrcl 11182  ax-mulcom 11183  ax-addass 11184  ax-mulass 11185  ax-distr 11186  ax-i2m1 11187  ax-1ne0 11188  ax-1rid 11189  ax-rnegex 11190  ax-rrecex 11191  ax-cnre 11192  ax-pre-lttri 11193  ax-pre-lttrn 11194  ax-pre-ltadd 11195  ax-pre-mulgt0 11196  ax-pre-sup 11197

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-er 8700  df-pm 8833  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-sup 9409  df-pnf 11264  df-mnf 11265  df-xr 11266  df-ltxr 11267  df-le 11268  df-sub 11462  df-neg 11463  df-div 11891  df-nn 12253  df-2 12322  df-3 12323  df-n0 12524  df-z 12611  df-uz 12883  df-rp 13037  df-seq 14060  df-exp 14120  df-cj 15178  df-re 15179  df-im 15180  df-sqrt 15314  df-abs 15315  df-rlim 15568

This theorem is used by:  rlimge0  15660  climrecl  15662  rlimle  15727  divsqrtsumo1  27203  mulog2sumlem1  27753