MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ulmuni Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ulmuni 24980
Description: A sequence of functions uniformly converges to at most one limit. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Jul-2017.)
Assertion
Ref Expression
ulmuni ((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) → 𝐺 = 𝐻)

Proof of Theorem ulmuni
Dummy variables 𝑖 𝑘 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ulmcl 24969 . . . 4 (𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐺:𝑆⟶ℂ)
21adantr 483 . . 3 ((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) → 𝐺:𝑆⟶ℂ)
32ffnd 6515 . 2 ((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) → 𝐺 Fn 𝑆)
4 ulmcl 24969 . . . 4 (𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻𝐻:𝑆⟶ℂ)
54adantl 484 . . 3 ((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) → 𝐻:𝑆⟶ℂ)
65ffnd 6515 . 2 ((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) → 𝐻 Fn 𝑆)
7 eqid 2821 . . . . 5 (ℤ𝑛) = (ℤ𝑛)
8 simplr 767 . . . . 5 (((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) → 𝑛 ∈ ℤ)
9 simpr 487 . . . . 5 (((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) → 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆))
10 simpllr 774 . . . . 5 (((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) → 𝑥𝑆)
11 fvex 6683 . . . . . . 7 (ℤ𝑛) ∈ V
1211mptex 6986 . . . . . 6 (𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥)) ∈ V
1312a1i 11 . . . . 5 (((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) → (𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥)) ∈ V)
14 fveq2 6670 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝑘 → (𝐹𝑖) = (𝐹𝑘))
1514fveq1d 6672 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝑘 → ((𝐹𝑖)‘𝑥) = ((𝐹𝑘)‘𝑥))
16 eqid 2821 . . . . . . . 8 (𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥)) = (𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥))
17 fvex 6683 . . . . . . . 8 ((𝐹𝑘)‘𝑥) ∈ V
1815, 16, 17fvmpt 6768 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (ℤ𝑛) → ((𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥))‘𝑘) = ((𝐹𝑘)‘𝑥))
1918eqcomd 2827 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (ℤ𝑛) → ((𝐹𝑘)‘𝑥) = ((𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥))‘𝑘))
2019adantl 484 . . . . 5 ((((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑛)) → ((𝐹𝑘)‘𝑥) = ((𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥))‘𝑘))
21 simp-4l 781 . . . . 5 (((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) → 𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺)
227, 8, 9, 10, 13, 20, 21ulmclm 24975 . . . 4 (((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) → (𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥)) ⇝ (𝐺𝑥))
23 simp-4r 782 . . . . 5 (((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) → 𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻)
247, 8, 9, 10, 13, 20, 23ulmclm 24975 . . . 4 (((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) → (𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥)) ⇝ (𝐻𝑥))
25 climuni 14909 . . . 4 (((𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥)) ⇝ (𝐺𝑥) ∧ (𝑖 ∈ (ℤ𝑛) ↦ ((𝐹𝑖)‘𝑥)) ⇝ (𝐻𝑥)) → (𝐺𝑥) = (𝐻𝑥))
2622, 24, 25syl2anc 586 . . 3 (((((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) ∧ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆)) → (𝐺𝑥) = (𝐻𝑥))
27 ulmf 24970 . . . 4 (𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺 → ∃𝑛 ∈ ℤ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆))
2827ad2antrr 724 . . 3 (((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) → ∃𝑛 ∈ ℤ 𝐹:(ℤ𝑛)⟶(ℂ ↑m 𝑆))
2926, 28r19.29a 3289 . 2 (((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) ∧ 𝑥𝑆) → (𝐺𝑥) = (𝐻𝑥))
303, 6, 29eqfnfvd 6805 1 ((𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐺𝐹(⇝𝑢𝑆)𝐻) → 𝐺 = 𝐻)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 398   = wceq 1537  wcel 2114  wrex 3139  Vcvv 3494   class class class wbr 5066  cmpt 5146  wf 6351  cfv 6355  (class class class)co 7156  m cmap 8406  cc 10535  cz 11982  cuz 12244  cli 14841  𝑢culm 24964
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 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-rep 5190  ax-sep 5203  ax-nul 5210  ax-pow 5266  ax-pr 5330  ax-un 7461  ax-cnex 10593  ax-resscn 10594  ax-1cn 10595  ax-icn 10596  ax-addcl 10597  ax-addrcl 10598  ax-mulcl 10599  ax-mulrcl 10600  ax-mulcom 10601  ax-addass 10602  ax-mulass 10603  ax-distr 10604  ax-i2m1 10605  ax-1ne0 10606  ax-1rid 10607  ax-rnegex 10608  ax-rrecex 10609  ax-cnre 10610  ax-pre-lttri 10611  ax-pre-lttrn 10612  ax-pre-ltadd 10613  ax-pre-mulgt0 10614  ax-pre-sup 10615
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3773  df-csb 3884  df-dif 3939  df-un 3941  df-in 3943  df-ss 3952  df-pss 3954  df-nul 4292  df-if 4468  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4839  df-iun 4921  df-br 5067  df-opab 5129  df-mpt 5147  df-tr 5173  df-id 5460  df-eprel 5465  df-po 5474  df-so 5475  df-fr 5514  df-we 5516  df-xp 5561  df-rel 5562  df-cnv 5563  df-co 5564  df-dm 5565  df-rn 5566  df-res 5567  df-ima 5568  df-pred 6148  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6314  df-fun 6357  df-fn 6358  df-f 6359  df-f1 6360  df-fo 6361  df-f1o 6362  df-fv 6363  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-om 7581  df-1st 7689  df-2nd 7690  df-wrecs 7947  df-recs 8008  df-rdg 8046  df-er 8289  df-map 8408  df-pm 8409  df-en 8510  df-dom 8511  df-sdom 8512  df-sup 8906  df-pnf 10677  df-mnf 10678  df-xr 10679  df-ltxr 10680  df-le 10681  df-sub 10872  df-neg 10873  df-div 11298  df-nn 11639  df-2 11701  df-3 11702  df-n0 11899  df-z 11983  df-uz 12245  df-rp 12391  df-seq 13371  df-exp 13431  df-cj 14458  df-re 14459  df-im 14460  df-sqrt 14594  df-abs 14595  df-clim 14845  df-ulm 24965
This theorem is referenced by:  ulmdm  24981
  Copyright terms: Public domain W3C validator