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Theorem rlimsqzlem 12122
Description: Lemma for rlimsqz 12123 and rlimsqz2 12124. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Sep-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 20-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
rlimsqzlem.m  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
rlimsqzlem.e  |-  ( ph  ->  E  e.  CC )
rlimsqzlem.1  |-  ( ph  ->  ( x  e.  A  |->  B )  ~~> r  D
)
rlimsqzlem.2  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  B  e.  CC )
rlimsqzlem.3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  C  e.  CC )
rlimsqzlem.4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  A  /\  M  <_  x ) )  -> 
( abs `  ( C  -  E )
)  <_  ( abs `  ( B  -  D
) ) )
Assertion
Ref Expression
rlimsqzlem  |-  ( ph  ->  ( x  e.  A  |->  C )  ~~> r  E
)
Distinct variable groups:    x, A    x, D    x, E    ph, x    x, M
Allowed substitution hints:    B( x)    C( x)

Proof of Theorem rlimsqzlem
Dummy variables  y 
z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rlimsqzlem.1 . 2  |-  ( ph  ->  ( x  e.  A  |->  B )  ~~> r  D
)
2 rlimsqzlem.m . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
32ad3antrrr 710 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  M  e.  RR )
42ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  ->  M  e.  RR )
5 elicopnf 10739 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( M  e.  RR  ->  (
z  e.  ( M [,)  +oo )  <->  ( z  e.  RR  /\  M  <_ 
z ) ) )
64, 5syl 15 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  ->  (
z  e.  ( M [,)  +oo )  <->  ( z  e.  RR  /\  M  <_ 
z ) ) )
76simprbda 606 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  z  e.  ( M [,)  +oo ) )  -> 
z  e.  RR )
87adantrr 697 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  z  e.  RR )
9 rlimsqzlem.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  B  e.  CC )
10 eqid 2283 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  e.  A  |->  B )  =  ( x  e.  A  |->  B )
119, 10fmptd 5684 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( x  e.  A  |->  B ) : A --> CC )
12 fdm 5393 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( x  e.  A  |->  B ) : A --> CC  ->  dom  ( x  e.  A  |->  B )  =  A )
1311, 12syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  dom  ( x  e.  A  |->  B )  =  A )
14 rlimss 11976 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( x  e.  A  |->  B )  ~~> r  D  ->  dom  ( x  e.  A  |->  B )  C_  RR )
151, 14syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  dom  ( x  e.  A  |->  B )  C_  RR )
1613, 15eqsstr3d 3213 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  A  C_  RR )
1716adantr 451 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  y  e.  RR+ )  ->  A  C_  RR )
1817sselda 3180 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  ->  x  e.  RR )
1918adantr 451 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  x  e.  RR )
206simplbda 607 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  z  e.  ( M [,)  +oo ) )  ->  M  <_  z )
2120adantrr 697 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  M  <_  z )
22 simprr 733 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  z  <_  x )
233, 8, 19, 21, 22letrd 8973 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  M  <_  x )
24 rlimsqzlem.4 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  A  /\  M  <_  x ) )  -> 
( abs `  ( C  -  E )
)  <_  ( abs `  ( B  -  D
) ) )
2524anassrs 629 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  A )  /\  M  <_  x )  ->  ( abs `  ( C  -  E ) )  <_ 
( abs `  ( B  -  D )
) )
2625adantllr 699 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  M  <_  x )  ->  ( abs `  ( C  -  E )
)  <_  ( abs `  ( B  -  D
) ) )
2723, 26syldan 456 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  ( abs `  ( C  -  E
) )  <_  ( abs `  ( B  -  D ) ) )
28 rlimsqzlem.3 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  C  e.  CC )
29 rlimsqzlem.e . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  E  e.  CC )
3029adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  E  e.  CC )
3128, 30subcld 9157 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  ( C  -  E )  e.  CC )
3231abscld 11918 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  ( abs `  ( C  -  E ) )  e.  RR )
3332adantlr 695 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  ->  ( abs `  ( C  -  E ) )  e.  RR )
3433adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  ( abs `  ( C  -  E
) )  e.  RR )
35 rlimcl 11977 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( x  e.  A  |->  B )  ~~> r  D  ->  D  e.  CC )
361, 35syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  D  e.  CC )
3736adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  D  e.  CC )
389, 37subcld 9157 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  ( B  -  D )  e.  CC )
3938abscld 11918 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  A )  ->  ( abs `  ( B  -  D ) )  e.  RR )
4039adantlr 695 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  ->  ( abs `  ( B  -  D ) )  e.  RR )
4140adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  ( abs `  ( B  -  D
) )  e.  RR )
42 rpre 10360 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  e.  RR+  ->  y  e.  RR )
4342ad2antlr 707 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  ->  y  e.  RR )
4443adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  y  e.  RR )
45 lelttr 8912 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( abs `  ( C  -  E )
)  e.  RR  /\  ( abs `  ( B  -  D ) )  e.  RR  /\  y  e.  RR )  ->  (
( ( abs `  ( C  -  E )
)  <_  ( abs `  ( B  -  D
) )  /\  ( abs `  ( B  -  D ) )  < 
y )  ->  ( abs `  ( C  -  E ) )  < 
y ) )
4634, 41, 44, 45syl3anc 1182 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  ( (
( abs `  ( C  -  E )
)  <_  ( abs `  ( B  -  D
) )  /\  ( abs `  ( B  -  D ) )  < 
y )  ->  ( abs `  ( C  -  E ) )  < 
y ) )
4727, 46mpand 656 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  ( z  e.  ( M [,)  +oo )  /\  z  <_  x ) )  ->  ( ( abs `  ( B  -  D ) )  < 
y  ->  ( abs `  ( C  -  E
) )  <  y
) )
4847expr 598 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  x  e.  A )  /\  z  e.  ( M [,)  +oo ) )  -> 
( z  <_  x  ->  ( ( abs `  ( B  -  D )
)  <  y  ->  ( abs `  ( C  -  E ) )  <  y ) ) )
4948an32s 779 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  z  e.  ( M [,)  +oo ) )  /\  x  e.  A )  ->  ( z  <_  x  ->  ( ( abs `  ( B  -  D )
)  <  y  ->  ( abs `  ( C  -  E ) )  <  y ) ) )
5049a2d 23 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  z  e.  ( M [,)  +oo ) )  /\  x  e.  A )  ->  ( ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( B  -  D )
)  <  y )  ->  ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( C  -  E )
)  <  y )
) )
5150ralimdva 2621 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR+ )  /\  z  e.  ( M [,)  +oo ) )  ->  ( A. x  e.  A  ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( B  -  D )
)  <  y )  ->  A. x  e.  A  ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( C  -  E )
)  <  y )
) )
5251reximdva 2655 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  y  e.  RR+ )  ->  ( E. z  e.  ( M [,)  +oo ) A. x  e.  A  ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( B  -  D
) )  <  y
)  ->  E. z  e.  ( M [,)  +oo ) A. x  e.  A  ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( C  -  E )
)  <  y )
) )
5352ralimdva 2621 . . 3  |-  ( ph  ->  ( A. y  e.  RR+  E. z  e.  ( M [,)  +oo ) A. x  e.  A  ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( B  -  D )
)  <  y )  ->  A. y  e.  RR+  E. z  e.  ( M [,)  +oo ) A. x  e.  A  ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( C  -  E
) )  <  y
) ) )
549ralrimiva 2626 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. x  e.  A  B  e.  CC )
5554, 16, 36, 2rlim3 11972 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  A  |->  B )  ~~> r  D  <->  A. y  e.  RR+  E. z  e.  ( M [,)  +oo ) A. x  e.  A  ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( B  -  D )
)  <  y )
) )
5628ralrimiva 2626 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. x  e.  A  C  e.  CC )
5756, 16, 29, 2rlim3 11972 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  A  |->  C )  ~~> r  E  <->  A. y  e.  RR+  E. z  e.  ( M [,)  +oo ) A. x  e.  A  ( z  <_  x  ->  ( abs `  ( C  -  E )
)  <  y )
) )
5853, 55, 573imtr4d 259 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  A  |->  B )  ~~> r  D  ->  ( x  e.  A  |->  C )  ~~> r  E
) )
591, 58mpd 14 1  |-  ( ph  ->  ( x  e.  A  |->  C )  ~~> r  E
)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544    C_ wss 3152   class class class wbr 4023    e. cmpt 4077   dom cdm 4689   -->wf 5251   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   CCcc 8735   RRcr 8736    +oocpnf 8864    < clt 8867    <_ cle 8868    - cmin 9037   RR+crp 10354   [,)cico 10658   abscabs 11719    ~~> r crli 11959
This theorem is referenced by:  rlimsqz  12123  rlimsqz2  12124  cxploglim2  20273  logfacrlim  20463  logexprlim  20464
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-er 6660  df-pm 6775  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-sup 7194  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-rp 10355  df-ico 10662  df-seq 11047  df-exp 11105  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-rlim 11963
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