Theorem ulmf 26598

Description: Closure of a uniform limit of functions. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Feb-2015.)

Assertion

Ref	Expression
ulmf	⊢ (𝐹(⇝𝑢‘𝑆)𝐺 → ∃𝑛 ∈ ℤ 𝐹:(ℤ≥‘𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆))

Distinct variable groups:   𝑛,𝐹   𝑛,𝐺   𝑆,𝑛

Proof of Theorem ulmf

Dummy variables 𝑗 𝑘 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ulmscl 26595	. . . 4 ⊢ (𝐹(⇝𝑢‘𝑆)𝐺 → 𝑆 ∈ V)
2		ulmval 26596	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ V → (𝐹(⇝𝑢‘𝑆)𝐺 ↔ ∃𝑛 ∈ ℤ (𝐹:(ℤ≥‘𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆) ∧ 𝐺:𝑆⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − (𝐺‘𝑧))) < 𝑥)))
3	1, 2	syl 18	. . 3 ⊢ (𝐹(⇝𝑢‘𝑆)𝐺 → (𝐹(⇝𝑢‘𝑆)𝐺 ↔ ∃𝑛 ∈ ℤ (𝐹:(ℤ≥‘𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆) ∧ 𝐺:𝑆⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − (𝐺‘𝑧))) < 𝑥)))
4	3	ibi 270	. 2 ⊢ (𝐹(⇝𝑢‘𝑆)𝐺 → ∃𝑛 ∈ ℤ (𝐹:(ℤ≥‘𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆) ∧ 𝐺:𝑆⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − (𝐺‘𝑧))) < 𝑥))
5		simp1 1154	. . 3 ⊢ ((𝐹:(ℤ≥‘𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆) ∧ 𝐺:𝑆⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − (𝐺‘𝑧))) < 𝑥) → 𝐹:(ℤ≥‘𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆))
6	5	reximi 3105	. 2 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℤ (𝐹:(ℤ≥‘𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆) ∧ 𝐺:𝑆⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − (𝐺‘𝑧))) < 𝑥) → ∃𝑛 ∈ ℤ 𝐹:(ℤ≥‘𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆))
7	4, 6	syl 18	1 ⊢ (𝐹(⇝𝑢‘𝑆)𝐺 → ∃𝑛 ∈ ℤ 𝐹:(ℤ≥‘𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081  ∃wrex 3091  Vcvv 3457   class class class wbr 5111  ⟶wf 6536  ‘cfv 6540  (class class class)co 7419   ↑_m cmap 8830  ℂcc 11115   < clt 11260   − cmin 11458  ℤcz 12608  ℤ_≥cuz 12880  ℝ⁺crp 13034  abscabs 15311  ⇝_𝑢culm 26592

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-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-cnex 11173  ax-resscn 11174

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-ral 3082  df-rex 3092  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-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-id 5558  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-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-map 8832  df-pm 8833  df-neg 11461  df-z 12609  df-uz 12881  df-ulm 26593

This theorem is used by:  ulmpm  26599  ulmuni  26608  ulmss  26613