Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  smflimsuplem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem smflimsuplem5 46946
Description: 𝐻 converges to the superior limit of 𝐹. (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
smflimsuplem5.a 𝑛𝜑
smflimsuplem5.b 𝑚𝜑
smflimsuplem5.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
smflimsuplem5.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
smflimsuplem5.s (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
smflimsuplem5.f (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
smflimsuplem5.e 𝐸 = (𝑛𝑍 ↦ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
smflimsuplem5.h 𝐻 = (𝑛𝑍 ↦ (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
smflimsuplem5.r (𝜑 → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
smflimsuplem5.n (𝜑𝑁𝑍)
smflimsuplem5.x (𝜑𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚))
Assertion
Ref Expression
smflimsuplem5 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐹,𝑥   𝑚,𝑀   𝑚,𝑁,𝑛   𝑚,𝑋,𝑛   𝑚,𝑍,𝑛,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑚,𝑛)   𝑆(𝑥,𝑚,𝑛)   𝐸(𝑥,𝑚,𝑛)   𝐹(𝑚)   𝐻(𝑥,𝑚,𝑛)   𝑀(𝑥,𝑛)   𝑁(𝑥)   𝑋(𝑥)

Proof of Theorem smflimsuplem5
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 smflimsuplem5.a . . 3 𝑛𝜑
2 smflimsuplem5.n . . . . . . . 8 (𝜑𝑁𝑍)
3 smflimsuplem5.z . . . . . . . . . . . 12 𝑍 = (ℤ𝑀)
43eleq2i 2825 . . . . . . . . . . 11 (𝑁𝑍𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
54biimpi 216 . . . . . . . . . 10 (𝑁𝑍𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
6 uzss 12761 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (ℤ𝑁) ⊆ (ℤ𝑀))
75, 6syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑁𝑍 → (ℤ𝑁) ⊆ (ℤ𝑀))
87, 3sseqtrrdi 3972 . . . . . . . 8 (𝑁𝑍 → (ℤ𝑁) ⊆ 𝑍)
92, 8syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤ𝑁) ⊆ 𝑍)
109sselda 3930 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑛𝑍)
11 smflimsuplem5.e . . . . . . . . . 10 𝐸 = (𝑛𝑍 ↦ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
12 nfcv 2895 . . . . . . . . . . 11 𝑥𝑍
13 nfrab1 3416 . . . . . . . . . . 11 𝑥{𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ}
1412, 13nfmpt 5191 . . . . . . . . . 10 𝑥(𝑛𝑍 ↦ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
1511, 14nfcxfr 2893 . . . . . . . . 9 𝑥𝐸
16 nfcv 2895 . . . . . . . . 9 𝑥𝑛
1715, 16nffv 6838 . . . . . . . 8 𝑥(𝐸𝑛)
18 fvex 6841 . . . . . . . 8 (𝐸𝑛) ∈ V
1917, 18mptexf 45358 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) ∈ V
2019a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) ∈ V)
21 smflimsuplem5.h . . . . . . 7 𝐻 = (𝑛𝑍 ↦ (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
2221fvmpt2 6946 . . . . . 6 ((𝑛𝑍 ∧ (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) ∈ V) → (𝐻𝑛) = (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
2310, 20, 22syl2anc 584 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐻𝑛) = (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )))
2423fveq1d 6830 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝐻𝑛)‘𝑋) = ((𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ))‘𝑋))
25 nfcv 2895 . . . . . 6 𝑦(𝐸𝑛)
26 nfcv 2895 . . . . . 6 𝑦sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )
27 nfcv 2895 . . . . . 6 𝑥sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < )
28 fveq2 6828 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐹𝑚)‘𝑥) = ((𝐹𝑚)‘𝑦))
2928mpteq2dv 5187 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
3029rneqd 5882 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
3130supeq1d 9337 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ))
3217, 25, 26, 27, 31cbvmptf 5193 . . . . 5 (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) = (𝑦 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ))
33 simpl 482 . . . . . . . . 9 ((𝑦 = 𝑋𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑦 = 𝑋)
3433fveq2d 6832 . . . . . . . 8 ((𝑦 = 𝑋𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐹𝑚)‘𝑦) = ((𝐹𝑚)‘𝑋))
3534mpteq2dva 5186 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑋 → (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)))
3635rneqd 5882 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑋 → ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)))
3736supeq1d 9337 . . . . 5 (𝑦 = 𝑋 → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ))
3837eleq1d 2818 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑋 → (sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ) ∈ ℝ))
39 uzss 12761 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → (ℤ𝑛) ⊆ (ℤ𝑁))
40 iinss1 4957 . . . . . . . . . . 11 ((ℤ𝑛) ⊆ (ℤ𝑁) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
4139, 40syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
4241adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
43 smflimsuplem5.x . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚))
4443adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚))
4542, 44sseldd 3931 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
46 smflimsuplem5.b . . . . . . . . . . 11 𝑚𝜑
47 nfv 1915 . . . . . . . . . . 11 𝑚 𝑛 ∈ (ℤ𝑁)
4846, 47nfan 1900 . . . . . . . . . 10 𝑚(𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁))
49 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (ℤ𝑛) = (ℤ𝑛)
50 simpll 766 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝜑)
5139sselda 3930 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁))
5251adantll 714 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁))
53 smflimsuplem5.s . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
5453adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑆 ∈ SAlg)
55 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝜑)
569sselda 3930 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑚𝑍)
57 smflimsuplem5.f . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
5857ffvelcdmda 7023 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑚𝑍) → (𝐹𝑚) ∈ (SMblFn‘𝑆))
5955, 56, 58syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑚) ∈ (SMblFn‘𝑆))
60 eqid 2733 . . . . . . . . . . . . 13 dom (𝐹𝑚) = dom (𝐹𝑚)
6154, 59, 60smff 46854 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑚):dom (𝐹𝑚)⟶ℝ)
62 eliin 4946 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚) → (𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚) ↔ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚)))
6343, 62syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚) ↔ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚)))
6443, 63mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚))
6564adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚))
66 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁))
67 rspa 3222 . . . . . . . . . . . . 13 ((∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚))
6865, 66, 67syl2anc 584 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚))
6961, 68ffvelcdmd 7024 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ ℝ)
7050, 52, 69syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ ℝ)
71 eluzelz 12748 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → 𝑛 ∈ ℤ)
7271adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑛 ∈ ℤ)
73 smflimsuplem5.m . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
7473adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
75 fvex 6841 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ V
7675a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑚𝑍) → ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ V)
7748, 72, 74, 49, 3, 70, 76limsupequzmpt 45851 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) = (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
78 smflimsuplem5.r . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
7978adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
8077, 79eqeltrd 2833 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
8180renepnfd 11170 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ≠ +∞)
8248, 49, 70, 81limsupubuzmpt 45841 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)((𝐹𝑚)‘𝑋) ≤ 𝑦)
83 uzid2 45527 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
8483ne0d 4291 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → (ℤ𝑛) ≠ ∅)
8584adantl 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (ℤ𝑛) ≠ ∅)
8648, 85, 70supxrre3rnmpt 45551 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)((𝐹𝑚)‘𝑋) ≤ 𝑦))
8782, 86mpbird 257 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
8838, 45, 87elrabd 3645 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ {𝑦 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
89 simpl 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦 = 𝑥𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑦 = 𝑥)
9089fveq2d 6832 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 = 𝑥𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐹𝑚)‘𝑦) = ((𝐹𝑚)‘𝑥))
9190mpteq2dva 5186 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑥 → (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))
9291rneqd 5882 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))
9392supeq1d 9337 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ))
9493eleq1d 2818 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → (sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ))
9594cbvrabv 3406 . . . . . . 7 {𝑦 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} = {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ}
9688, 95eleqtrdi 2843 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
97 eqid 2733 . . . . . . . 8 {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} = {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ}
98 fvex 6841 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹𝑚) ∈ V
9998dmex 7845 . . . . . . . . . . . 12 dom (𝐹𝑚) ∈ V
10099rgenw 3052 . . . . . . . . . . 11 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V
101100a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V)
10284, 101iinexd 45254 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V)
103102adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V)
10497, 103rabexd 5280 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} ∈ V)
10511fvmpt2 6946 . . . . . . 7 ((𝑛𝑍 ∧ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} ∈ V) → (𝐸𝑛) = {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
10610, 104, 105syl2anc 584 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐸𝑛) = {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
10796, 106eleqtrrd 2836 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ (𝐸𝑛))
10832, 37, 107, 87fvmptd3 6958 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ))‘𝑋) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ))
10924, 108eqtrd 2768 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝐻𝑛)‘𝑋) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ))
1101, 109mpteq2da 5185 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) = (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < )))
1113eluzelz2 45525 . . . 4 (𝑁𝑍𝑁 ∈ ℤ)
1122, 111syl 17 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
113 eqid 2733 . . 3 (ℤ𝑁) = (ℤ𝑁)
11475a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ V)
11575a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑚𝑍) → ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ V)
11646, 112, 73, 113, 3, 114, 115limsupequzmpt 45851 . . . 4 (𝜑 → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) = (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
117116, 78eqeltrd 2833 . . 3 (𝜑 → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
11846, 112, 113, 69, 117supcnvlimsupmpt 45863 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < )) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
119110, 118eqbrtrd 5115 1 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1541  wnf 1784  wcel 2113  wne 2929  wral 3048  wrex 3057  {crab 3396  Vcvv 3437  wss 3898  c0 4282   ciin 4942   class class class wbr 5093  cmpt 5174  dom cdm 5619  ran crn 5620  wf 6482  cfv 6486  supcsup 9331  cr 11012  *cxr 11152   < clt 11153  cle 11154  cz 12475  cuz 12738  lim supclsp 15379  cli 15393  SAlgcsalg 46430  SMblFncsmblfn 46817
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5219  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-cnex 11069  ax-resscn 11070  ax-1cn 11071  ax-icn 11072  ax-addcl 11073  ax-addrcl 11074  ax-mulcl 11075  ax-mulrcl 11076  ax-mulcom 11077  ax-addass 11078  ax-mulass 11079  ax-distr 11080  ax-i2m1 11081  ax-1ne0 11082  ax-1rid 11083  ax-rnegex 11084  ax-rrecex 11085  ax-cnre 11086  ax-pre-lttri 11087  ax-pre-lttrn 11088  ax-pre-ltadd 11089  ax-pre-mulgt0 11090  ax-pre-sup 11091
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-tp 4580  df-op 4582  df-uni 4859  df-int 4898  df-iun 4943  df-iin 4944  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-tr 5201  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-om 7803  df-1st 7927  df-2nd 7928  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8297  df-rdg 8335  df-1o 8391  df-2o 8392  df-er 8628  df-pm 8759  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-fin 8879  df-sup 9333  df-inf 9334  df-pnf 11155  df-mnf 11156  df-xr 11157  df-ltxr 11158  df-le 11159  df-sub 11353  df-neg 11354  df-div 11782  df-nn 12133  df-2 12195  df-3 12196  df-n0 12389  df-z 12476  df-uz 12739  df-q 12849  df-rp 12893  df-ioo 13251  df-ico 13253  df-fz 13410  df-fl 13698  df-ceil 13699  df-seq 13911  df-exp 13971  df-cj 15008  df-re 15009  df-im 15010  df-sqrt 15144  df-abs 15145  df-limsup 15380  df-clim 15397  df-smblfn 46818
This theorem is referenced by:  smflimsuplem6  46947  smflimsuplem8  46949
  Copyright terms: Public domain W3C validator