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 45055
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 2829 . . . . . . . . . . 11 (𝑁𝑍𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
54biimpi 215 . . . . . . . . . 10 (𝑁𝑍𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
6 uzss 12786 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (ℤ𝑁) ⊆ (ℤ𝑀))
75, 6syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑁𝑍 → (ℤ𝑁) ⊆ (ℤ𝑀))
87, 3sseqtrrdi 3995 . . . . . . . 8 (𝑁𝑍 → (ℤ𝑁) ⊆ 𝑍)
92, 8syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤ𝑁) ⊆ 𝑍)
109sselda 3944 . . . . . 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 2907 . . . . . . . . . . 11 𝑥𝑍
13 nfrab1 3426 . . . . . . . . . . 11 𝑥{𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ}
1412, 13nfmpt 5212 . . . . . . . . . 10 𝑥(𝑛𝑍 ↦ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
1511, 14nfcxfr 2905 . . . . . . . . 9 𝑥𝐸
16 nfcv 2907 . . . . . . . . 9 𝑥𝑛
1715, 16nffv 6852 . . . . . . . 8 𝑥(𝐸𝑛)
18 fvex 6855 . . . . . . . 8 (𝐸𝑛) ∈ V
1917, 18mptexf 43453 . . . . . . 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 6959 . . . . . 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 6844 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝐻𝑛)‘𝑋) = ((𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ))‘𝑋))
25 nfcv 2907 . . . . . 6 𝑦(𝐸𝑛)
26 nfcv 2907 . . . . . 6 𝑦sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )
27 nfcv 2907 . . . . . 6 𝑥sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < )
28 fveq2 6842 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐹𝑚)‘𝑥) = ((𝐹𝑚)‘𝑦))
2928mpteq2dv 5207 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
3029rneqd 5893 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)) = ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)))
3130supeq1d 9382 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ))
3217, 25, 26, 27, 31cbvmptf 5214 . . . . 5 (𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < )) = (𝑦 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ))
33 simpl 483 . . . . . . . . 9 ((𝑦 = 𝑋𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑦 = 𝑋)
3433fveq2d 6846 . . . . . . . 8 ((𝑦 = 𝑋𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐹𝑚)‘𝑦) = ((𝐹𝑚)‘𝑋))
3534mpteq2dva 5205 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑋 → (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)))
3635rneqd 5893 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑋 → ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)))
3736supeq1d 9382 . . . . 5 (𝑦 = 𝑋 → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ))
3837eleq1d 2822 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑋 → (sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ) ∈ ℝ))
39 uzss 12786 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → (ℤ𝑛) ⊆ (ℤ𝑁))
40 iinss1 4969 . . . . . . . . . . 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 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚) ⊆ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
43 smflimsuplem5.x . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚))
4443adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)dom (𝐹𝑚))
4542, 44sseldd 3945 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚))
46 smflimsuplem5.b . . . . . . . . . . 11 𝑚𝜑
47 nfv 1917 . . . . . . . . . . 11 𝑚 𝑛 ∈ (ℤ𝑁)
4846, 47nfan 1902 . . . . . . . . . 10 𝑚(𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁))
49 eqid 2736 . . . . . . . . . 10 (ℤ𝑛) = (ℤ𝑛)
50 simpll 765 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝜑)
5139sselda 3944 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁))
5251adantll 712 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁))
53 smflimsuplem5.s . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑆 ∈ SAlg)
5453adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑆 ∈ SAlg)
55 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝜑)
569sselda 3944 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑚𝑍)
57 smflimsuplem5.f . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐹:𝑍⟶(SMblFn‘𝑆))
5857ffvelcdmda 7035 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑚𝑍) → (𝐹𝑚) ∈ (SMblFn‘𝑆))
5955, 56, 58syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑚) ∈ (SMblFn‘𝑆))
60 eqid 2736 . . . . . . . . . . . . 13 dom (𝐹𝑚) = dom (𝐹𝑚)
6154, 59, 60smff 44963 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → (𝐹𝑚):dom (𝐹𝑚)⟶ℝ)
62 eliin 4959 . . . . . . . . . . . . . . . 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 231 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚))
6564adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚))
66 simpr 485 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑁))
67 rspa 3231 . . . . . . . . . . . . 13 ((∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚))
6865, 66, 67syl2anc 584 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ dom (𝐹𝑚))
6961, 68ffvelcdmd 7036 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑚 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ ℝ)
7050, 52, 69syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ ℝ)
71 eluzelz 12773 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → 𝑛 ∈ ℤ)
7271adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑛 ∈ ℤ)
73 smflimsuplem5.m . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
7473adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
75 fvex 6855 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ V
7675a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) ∧ 𝑚𝑍) → ((𝐹𝑚)‘𝑋) ∈ V)
7748, 72, 74, 49, 3, 70, 76limsupequzmpt 43960 . . . . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
8077, 79eqeltrd 2838 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
8180renepnfd 11206 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ≠ +∞)
8248, 49, 70, 81limsupubuzmpt 43950 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)((𝐹𝑚)‘𝑋) ≤ 𝑦)
83 uzid2 43630 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑛))
8483ne0d 4295 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → (ℤ𝑛) ≠ ∅)
8584adantl 482 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (ℤ𝑛) ≠ ∅)
8648, 85, 70supxrre3rnmpt 43654 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → (sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)((𝐹𝑚)‘𝑋) ≤ 𝑦))
8782, 86mpbird 256 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
8838, 45, 87elrabd 3647 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ {𝑦 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
89 simpl 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦 = 𝑥𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → 𝑦 = 𝑥)
9089fveq2d 6846 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 = 𝑥𝑚 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐹𝑚)‘𝑦) = ((𝐹𝑚)‘𝑥))
9190mpteq2dva 5205 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑥 → (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))
9291rneqd 5893 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)) = ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)))
9392supeq1d 9382 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ))
9493eleq1d 2822 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → (sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ))
9594cbvrabv 3417 . . . . . . 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 2848 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ})
97 eqid 2736 . . . . . . . 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 6855 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹𝑚) ∈ V
9998dmex 7848 . . . . . . . . . . . 12 dom (𝐹𝑚) ∈ V
10099rgenw 3068 . . . . . . . . . . 11 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V
101100a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V)
10284, 101iinexd 43333 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V)
103102adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∈ V)
10497, 103rabexd 5290 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → {𝑥 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)dom (𝐹𝑚) ∣ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ) ∈ ℝ} ∈ V)
10511fvmpt2 6959 . . . . . . 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 2841 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → 𝑋 ∈ (𝐸𝑛))
10832, 37, 107, 87fvmptd3 6971 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝑥 ∈ (𝐸𝑛) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑥)), ℝ*, < ))‘𝑋) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ))
10924, 108eqtrd 2776 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ (ℤ𝑁)) → ((𝐻𝑛)‘𝑋) = sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < ))
1101, 109mpteq2da 5203 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) = (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < )))
1113eluzelz2 43628 . . . 4 (𝑁𝑍𝑁 ∈ ℤ)
1122, 111syl 17 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
113 eqid 2736 . . 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 43960 . . . 4 (𝜑 → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) = (lim sup‘(𝑚𝑍 ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
117116, 78eqeltrd 2838 . . 3 (𝜑 → (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))) ∈ ℝ)
11846, 112, 113, 69, 117supcnvlimsupmpt 43972 . 2 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ sup(ran (𝑚 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋)), ℝ*, < )) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
119110, 118eqbrtrd 5127 1 (𝜑 → (𝑛 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐻𝑛)‘𝑋)) ⇝ (lim sup‘(𝑚 ∈ (ℤ𝑁) ↦ ((𝐹𝑚)‘𝑋))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396   = wceq 1541  wnf 1785  wcel 2106  wne 2943  wral 3064  wrex 3073  {crab 3407  Vcvv 3445  wss 3910  c0 4282   ciin 4955   class class class wbr 5105  cmpt 5188  dom cdm 5633  ran crn 5634  wf 6492  cfv 6496  supcsup 9376  cr 11050  *cxr 11188   < clt 11189  cle 11190  cz 12499  cuz 12763  lim supclsp 15352  cli 15366  SAlgcsalg 44539  SMblFncsmblfn 44926
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-tp 4591  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-er 8648  df-pm 8768  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9378  df-inf 9379  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-q 12874  df-rp 12916  df-ioo 13268  df-ico 13270  df-fz 13425  df-fl 13697  df-ceil 13698  df-seq 13907  df-exp 13968  df-cj 14984  df-re 14985  df-im 14986  df-sqrt 15120  df-abs 15121  df-limsup 15353  df-clim 15370  df-smblfn 44927
This theorem is referenced by:  smflimsuplem6  45056  smflimsuplem8  45058
  Copyright terms: Public domain W3C validator