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Theorem 2climnn0 7103
Description: If two sequences converge to each other, they converge to the same limit.
Hypothesis
Ref Expression
2climnn.1 G V
Assertion
Ref Expression
2climnn0 (((A k 0 ((Fk) (Gk) )) (x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x)) F A)) → G A)
Distinct variable groups:   x,k,j,A   j,F,k,x   x,G,k,j

Proof of Theorem 2climnn0
StepHypRef Expression
1 rehalfclt 6036 . . . . . . 7 (y → (y / 2) )
2 breq2 2628 . . . . . . . . 9 (x = (y / 2) → (0 < x ↔ 0 < (y / 2)))
3 opreq12 3976 . . . . . . . . . . . . 13 ((x = (y / 2) x = (y / 2)) → (x + x) = ((y / 2) + (y / 2)))
43anidms 436 . . . . . . . . . . . 12 (x = (y / 2) → (x + x) = ((y / 2) + (y / 2)))
54breq2d 2635 . . . . . . . . . . 11 (x = (y / 2) → ((abs ‘((Gk) − A)) < (x + x) ↔ (abs ‘((Gk) − A)) < ((y / 2) + (y / 2))))
65imbi2d 614 . . . . . . . . . 10 (x = (y / 2) → ((jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)) ↔ (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < ((y / 2) + (y / 2)))))
76rexralbidv 1685 . . . . . . . . 9 (x = (y / 2) → (j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)) ↔ j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < ((y / 2) + (y / 2)))))
82, 7imbi12d 628 . . . . . . . 8 (x = (y / 2) → ((0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))) ↔ (0 < (y / 2) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < ((y / 2) + (y / 2))))))
98rcla4v 1876 . . . . . . 7 ((y / 2) → (x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))) → (0 < (y / 2) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < ((y / 2) + (y / 2))))))
101, 9syl 10 . . . . . 6 (y → (x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))) → (0 < (y / 2) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < ((y / 2) + (y / 2))))))
11 0z 6148 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0
12 nn0uz 6439 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0 = ( ‘0)
1312eqimss2i 2115 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ( ‘0) 0
14 nn0ssz 6154 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0
1511, 13, 14clmi2 7087 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((A F A) (x 0 < x)) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Fk) − A)) < x))
1615adantllr 399 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) (x 0 < x)) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Fk) − A)) < x))
1716anassrs 443 . . . . . . . . . . . . 13 (((((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) x ) 0 < x) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Fk) − A)) < x))
18 lt2addt 5655 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((abs ‘((Gk) − (Fk))) (abs ‘((Fk) − A)) ) (x x )) → (((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x) → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) < (x + x)))
19 subclt 5379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((Gk) (Fk) ) → ((Gk) − (Fk)) )
2019ancoms 438 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((Fk) (Gk) ) → ((Gk) − (Fk)) )
21 absclt 6833 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((Gk) − (Fk)) → (abs ‘((Gk) − (Fk))) )
2220, 21syl 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((Fk) (Gk) ) → (abs ‘((Gk) − (Fk))) )
2322adantl 390 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((A ((Fk) (Gk) )) → (abs ‘((Gk) − (Fk))) )
24 subclt 5379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((Fk) A ) → ((Fk) − A) )
2524ancoms 438 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((A (Fk) ) → ((Fk) − A) )
26 absclt 6833 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((Fk) − A) → (abs ‘((Fk) − A)) )
2725, 26syl 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((A (Fk) ) → (abs ‘((Fk) − A)) )
2827adantrr 397 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((A ((Fk) (Gk) )) → (abs ‘((Fk) − A)) )
2923, 28jca 288 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((A ((Fk) (Gk) )) → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) (abs ‘((Fk) − A)) ))
3029adantlr 395 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) (abs ‘((Fk) − A)) ))
31 pm3.2 283 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (x → (x → (x x )))
3231pm2.43i 64 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (x → (x x ))
3332ad2antlr 407 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → (x x ))
3418, 30, 33sylanc 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → (((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x) → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) < (x + x)))
35 npncant 5412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((Gk) (Fk) A ) → (((Gk) − (Fk)) + ((Fk) − A)) = ((Gk) − A))
36353com13 840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((A (Fk) (Gk) ) → (((Gk) − (Fk)) + ((Fk) − A)) = ((Gk) − A))
37363expb 836 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((A ((Fk) (Gk) )) → (((Gk) − (Fk)) + ((Fk) − A)) = ((Gk) − A))
3837fveq2d 3734 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((A ((Fk) (Gk) )) → (abs ‘(((Gk) − (Fk)) + ((Fk) − A))) = (abs ‘((Gk) − A)))
39 abstrit 6898 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((((Gk) − (Fk)) ((Fk) − A) ) → (abs ‘(((Gk) − (Fk)) + ((Fk) − A))) ≤ ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))))
4020adantl 390 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((A ((Fk) (Gk) )) → ((Gk) − (Fk)) )
4125adantrr 397 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((A ((Fk) (Gk) )) → ((Fk) − A) )
4239, 40, 41sylanc 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((A ((Fk) (Gk) )) → (abs ‘(((Gk) − (Fk)) + ((Fk) − A))) ≤ ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))))
4338, 42eqbrtrrd 2642 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((A ((Fk) (Gk) )) → (abs ‘((Gk) − A)) ≤ ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))))
4443adantlr 395 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → (abs ‘((Gk) − A)) ≤ ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))))
45 lelttrt 5535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((abs ‘((Gk) − A)) ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) (x + x) ) → (((abs ‘((Gk) − A)) ≤ ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) < (x + x)) → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)))
46 subclt 5379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((Gk) A ) → ((Gk) − A) )
4746ancoms 438 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((A (Gk) ) → ((Gk) − A) )
48 absclt 6833 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((Gk) − A) → (abs ‘((Gk) − A)) )
4947, 48syl 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((A (Gk) ) → (abs ‘((Gk) − A)) )
5049ad2ant2rl 413 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → (abs ‘((Gk) − A)) )
51 axaddrcl 5284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((abs ‘((Gk) − (Fk))) (abs ‘((Fk) − A)) ) → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) )
5251, 23, 28sylanc 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((A ((Fk) (Gk) )) → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) )
5352adantlr 395 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) )
54 axaddrcl 5284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((x x ) → (x + x) )
5554anidms 436 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (x → (x + x) )
5655ad2antlr 407 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → (x + x) )
5745, 50, 53, 56syl3anc 860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → (((abs ‘((Gk) − A)) ≤ ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) ((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) < (x + x)) → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)))
5844, 57mpand 703 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → (((abs ‘((Gk) − (Fk))) + (abs ‘((Fk) − A))) < (x + x) → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)))
5934, 58syld 27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → (((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x) → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)))
6059imim2d 25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((A x ) ((Fk) (Gk) )) → ((jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
6160ex 373 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((A x ) → (((Fk) (Gk) ) → ((jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)))))
6261r19.20sdv 1713 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((A x ) → (k 0 ((Fk) (Gk) ) → k 0 ((jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)))))
6362imp 350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((A x ) k 0 ((Fk) (Gk) )) → k 0 ((jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
6463an1rs 491 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((A k 0 ((Fk) (Gk) )) x ) → k 0 ((jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
65 r19.20 1705 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (k 0 ((jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))) → (k 0 (jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
6664, 65syl 10 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((A k 0 ((Fk) (Gk) )) x ) → (k 0 (jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
6766adantlr 395 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) x ) → (k 0 (jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
6867adantr 391 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) x ) 0 < x) → (k 0 (jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
6968r19.22sdv 1741 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) x ) 0 < x) → (j 0 k 0 (jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
7011, 12cvganuz 6925 . . . . . . . . . . . . . 14 ((j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x) j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Fk) − A)) < x)) ↔ j 0 k 0 (jk → ((abs ‘((Gk) − (Fk))) < x (abs ‘((Fk) − A)) < x)))
7169, 70syl5ib 206 . . . . . . . . . . . . 13 (((((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) x ) 0 < x) → ((j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x) j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Fk) − A)) < x)) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
7217, 71mpan2d 704 . . . . . . . . . . . 12 (((((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) x ) 0 < x) → (j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
7372ex 373 . . . . . . . . . . 11 ((((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) x ) → (0 < x → (j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)))))
7473a2d 13 . . . . . . . . . 10 ((((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) x ) → ((0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x)) → (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)))))
7574r19.20dva 1712 . . . . . . . . 9 (((A k 0 ((Fk) (Gk) )) F A) → (x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x)) → x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x)))))
7675ex 373 . . . . . . . 8 ((A k 0 ((Fk) (Gk) )) → (F A → (x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x)) → x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))))
7776com23 32 . . . . . . 7 ((A k 0 ((Fk) (Gk) )) → (x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x)) → (F Ax (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))))
7877imp32 363 . . . . . 6 (((A k 0 ((Fk) (Gk) )) (x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x)) F A)) → x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < (x + x))))
7910, 78syl5 21 . . . . 5 (y → (((A k 0 ((Fk) (Gk) )) (x (0 < xj 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − (Fk))) < x)) F A)) → (0 < (y / 2) → j 0 k 0 (jk → (abs ‘((Gk) − A)) < ((y / 2) + (y / 2))))))
80 halfpos2t 6039 . . . . . . 7 (y → (0 < y ↔ 0 < (y / 2)))
8180bicomd 523 . . . . . 6 (y → (0 < (y / 2) ↔ 0 < y))
82 recnt 5325 . . . . . . . . . 10 (y y )
83 2halvest 6041 . . . . . . . . . 10 (y → ((y / 2) + (y / 2)) = y)
8482, 83syl 10 . . . . . . . . 9 (y → ((y / 2) + (y / 2)) = y)
8584breq2d 2635 . . . . . . . 8 (y → ((abs ‘((Gk) − A)) < ((y / 2) + (y / 2)) ↔ (abs ‘((Gk) − A)) < y))
8685imbi2d 614 . . . . . . 7 (y → ((jk → (abs ‘((Gk) − A)) < ((y / 2) + (y / 2))) ↔ (jk → (abs ‘((G