Theorem constlimc 40377

Description: Limit of constant function. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
constlimc.f	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
constlimc.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℂ)
constlimc.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
constlimc.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)

Assertion

Ref	Expression
constlimc	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝐹 limℂ 𝐶))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝜑,𝑥

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥)   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem constlimc

Dummy variables 𝑣 𝑤 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		constlimc.b	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
2		1rp 12049	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ ℝ+
3	2	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → 1 ∈ ℝ+)
4		simpr 479	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → 𝑣 ∈ 𝐴)
5		vex 3343	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 𝑣 ∈ V
6		nfcv 2902	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ Ⅎ𝑥𝐵
7		csbtt 3685	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑣 ∈ V ∧ Ⅎ𝑥𝐵) → ⦋𝑣 / 𝑥⦌𝐵 = 𝐵)
8	5, 6, 7	mp2an 710	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ⦋𝑣 / 𝑥⦌𝐵 = 𝐵
9	8, 1	syl5eqel 2843	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ⦋𝑣 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ)
10	9	adantr 472	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → ⦋𝑣 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ)
11		constlimc.f	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
12	11	fvmpts 6448	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝐴 ∧ ⦋𝑣 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ) → (𝐹‘𝑣) = ⦋𝑣 / 𝑥⦌𝐵)
13	4, 10, 12	syl2anc 696	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑣) = ⦋𝑣 / 𝑥⦌𝐵)
14	13	oveq1d 6829	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑣) − 𝐵) = (⦋𝑣 / 𝑥⦌𝐵 − 𝐵))
15	8	oveq1i 6824	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (⦋𝑣 / 𝑥⦌𝐵 − 𝐵) = (𝐵 − 𝐵)
16	14, 15	syl6eq 2810	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑣) − 𝐵) = (𝐵 − 𝐵))
17	16	fveq2d 6357	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) = (abs‘(𝐵 − 𝐵)))
18	1	subidd 10592	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐵 − 𝐵) = 0)
19	18	fveq2d 6357	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (abs‘(𝐵 − 𝐵)) = (abs‘0))
20	19	adantr 472	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (abs‘(𝐵 − 𝐵)) = (abs‘0))
21		abs0 14244	. . . . . . . . . 10 ⊢ (abs‘0) = 0
22	21	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (abs‘0) = 0)
23	17, 20, 22	3eqtrd 2798	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) = 0)
24	23	adantlr 753	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) = 0)
25		rpgt0 12057	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ+ → 0 < 𝑦)
26	25	ad2antlr 765	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → 0 < 𝑦)
27	24, 26	eqbrtrd 4826	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦)
28	27	a1d 25	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 1) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦))
29	28	ralrimiva 3104	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → ∀𝑣 ∈ 𝐴 ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 1) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦))
30		breq2 4808	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 = 1 → ((abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 𝑤 ↔ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 1))
31	30	anbi2d 742	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = 1 → ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 𝑤) ↔ (𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 1)))
32	31	imbi1d 330	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = 1 → (((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦) ↔ ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 1) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦)))
33	32	ralbidv 3124	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 1 → (∀𝑣 ∈ 𝐴 ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦) ↔ ∀𝑣 ∈ 𝐴 ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 1) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦)))
34	33	rspcev 3449	. . . 4 ⊢ ((1 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑣 ∈ 𝐴 ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 1) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦)) → ∃𝑤 ∈ ℝ+ ∀𝑣 ∈ 𝐴 ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦))
35	3, 29, 34	syl2anc 696	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑤 ∈ ℝ+ ∀𝑣 ∈ 𝐴 ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦))
36	35	ralrimiva 3104	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑤 ∈ ℝ+ ∀𝑣 ∈ 𝐴 ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦))
37	1	adantr 472	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
38	37, 11	fmptd 6549	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
39		constlimc.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℂ)
40		constlimc.c	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
41	38, 39, 40	ellimc3 23862	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∈ (𝐹 limℂ 𝐶) ↔ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑤 ∈ ℝ+ ∀𝑣 ∈ 𝐴 ((𝑣 ≠ 𝐶 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝐶)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹‘𝑣) − 𝐵)) < 𝑦))))
42	1, 36, 41	mpbir2and 995	1 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ (𝐹 limℂ 𝐶))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1632   ∈ wcel 2139  Ⅎwnfc 2889   ≠ wne 2932  ∀wral 3050  ∃wrex 3051  Vcvv 3340  ⦋csb 3674   ⊆ wss 3715   class class class wbr 4804   ↦ cmpt 4881  ‘cfv 6049  (class class class)co 6814  ℂcc 10146  0cc0 10148  1c1 10149   < clt 10286   − cmin 10478  ℝ⁺crp 12045  abscabs 14193   lim_ℂ climc 23845

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-1o 7730  df-oadd 7734  df-er 7913  df-map 8027  df-pm 8028  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-fin 8127  df-fi 8484  df-sup 8515  df-inf 8516  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-2 11291  df-3 11292  df-4 11293  df-5 11294  df-6 11295  df-7 11296  df-8 11297  df-9 11298  df-n0 11505  df-z 11590  df-dec 11706  df-uz 11900  df-q 12002  df-rp 12046  df-xneg 12159  df-xadd 12160  df-xmul 12161  df-fz 12540  df-seq 13016  df-exp 13075  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195  df-struct 16081  df-ndx 16082  df-slot 16083  df-base 16085  df-plusg 16176  df-mulr 16177  df-starv 16178  df-tset 16182  df-ple 16183  df-ds 16186  df-unif 16187  df-rest 16305  df-topn 16306  df-topgen 16326  df-psmet 19960  df-xmet 19961  df-met 19962  df-bl 19963  df-mopn 19964  df-cnfld 19969  df-top 20921  df-topon 20938  df-topsp 20959  df-bases 20972  df-cnp 21254  df-xms 22346  df-ms 22347  df-limc 23849

This theorem is referenced by:  reclimc  40406  fourierdlem53  40897  fourierdlem60  40904  fourierdlem61  40905  fourierdlem73  40917  fourierdlem74  40918  fourierdlem75  40919  fourierdlem76  40920  fouriersw  40969