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Theorem limsupgre 14256
Description: If a sequence of real numbers has upper bounded limit supremum, then all the partial suprema are real. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2014.) (Revised by AV, 12-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
limsupval.1 𝐺 = (𝑘 ∈ ℝ ↦ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ))
limsupgre.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
Assertion
Ref Expression
limsupgre ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) → 𝐺:ℝ⟶ℝ)
Distinct variable groups:   𝑘,𝐹   𝑘,𝑀   𝑘,𝑍
Allowed substitution hint:   𝐺(𝑘)

Proof of Theorem limsupgre
Dummy variables 𝑎 𝑖 𝑚 𝑛 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 xrltso 12012 . . . 4 < Or ℝ*
21supex 8410 . . 3 sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) ∈ V
32a1i 11 . 2 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) ∈ V)
4 limsupval.1 . . 3 𝐺 = (𝑘 ∈ ℝ ↦ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ))
54a1i 11 . 2 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) → 𝐺 = (𝑘 ∈ ℝ ↦ sup(((𝐹 “ (𝑘[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < )))
64limsupgval 14251 . . . 4 (𝑎 ∈ ℝ → (𝐺𝑎) = sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ))
76adantl 481 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐺𝑎) = sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ))
8 simpl3 1086 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (lim sup‘𝐹) < +∞)
9 limsupgre.z . . . . . . . . . . 11 𝑍 = (ℤ𝑀)
10 uzssz 11745 . . . . . . . . . . 11 (ℤ𝑀) ⊆ ℤ
119, 10eqsstri 3668 . . . . . . . . . 10 𝑍 ⊆ ℤ
12 zssre 11422 . . . . . . . . . 10 ℤ ⊆ ℝ
1311, 12sstri 3645 . . . . . . . . 9 𝑍 ⊆ ℝ
1413a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑍 ⊆ ℝ)
15 simpl2 1085 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝐹:𝑍⟶ℝ)
16 ressxr 10121 . . . . . . . . 9 ℝ ⊆ ℝ*
17 fss 6094 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ ℝ ⊆ ℝ*) → 𝐹:𝑍⟶ℝ*)
1815, 16, 17sylancl 695 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝐹:𝑍⟶ℝ*)
19 pnfxr 10130 . . . . . . . . 9 +∞ ∈ ℝ*
2019a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → +∞ ∈ ℝ*)
214limsuplt 14254 . . . . . . . 8 ((𝑍 ⊆ ℝ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((lim sup‘𝐹) < +∞ ↔ ∃𝑛 ∈ ℝ (𝐺𝑛) < +∞))
2214, 18, 20, 21syl3anc 1366 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((lim sup‘𝐹) < +∞ ↔ ∃𝑛 ∈ ℝ (𝐺𝑛) < +∞))
238, 22mpbid 222 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ∃𝑛 ∈ ℝ (𝐺𝑛) < +∞)
24 fzfi 12811 . . . . . . . 8 (𝑀...(⌊‘𝑛)) ∈ Fin
2515adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → 𝐹:𝑍⟶ℝ)
26 elfzuz 12376 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) → 𝑚 ∈ (ℤ𝑀))
2726, 9syl6eleqr 2741 . . . . . . . . . 10 (𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) → 𝑚𝑍)
28 ffvelrn 6397 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ 𝑚𝑍) → (𝐹𝑚) ∈ ℝ)
2925, 27, 28syl2an 493 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ 𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))) → (𝐹𝑚) ∈ ℝ)
3029ralrimiva 2995 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ∈ ℝ)
31 fimaxre3 11008 . . . . . . . 8 (((𝑀...(⌊‘𝑛)) ∈ Fin ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ∈ ℝ) → ∃𝑟 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)
3224, 30, 31sylancr 696 . . . . . . 7 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → ∃𝑟 ∈ ℝ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)
33 simpr 476 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ∈ ℝ)
3433ad2antrr 762 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑎 ∈ ℝ)
354limsupgf 14250 . . . . . . . . . 10 𝐺:ℝ⟶ℝ*
3635ffvelrni 6398 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ ℝ → (𝐺𝑎) ∈ ℝ*)
3734, 36syl 17 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑎) ∈ ℝ*)
38 simprl 809 . . . . . . . . . 10 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ)
3916, 38sseldi 3634 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ*)
40 simprl 809 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → 𝑛 ∈ ℝ)
4140adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑛 ∈ ℝ)
4235ffvelrni 6398 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℝ → (𝐺𝑛) ∈ ℝ*)
4341, 42syl 17 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑛) ∈ ℝ*)
4439, 43ifcld 4164 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*)
4519a1i 11 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → +∞ ∈ ℝ*)
4640ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑛 ∈ ℝ)
4713a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑍 ⊆ ℝ)
4847sselda 3636 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑖 ∈ ℝ)
49 xrleid 12021 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐺𝑛) ∈ ℝ* → (𝐺𝑛) ≤ (𝐺𝑛))
5043, 49syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑛) ≤ (𝐺𝑛))
5118ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝐹:𝑍⟶ℝ*)
524limsupgle 14252 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑍 ⊆ ℝ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ*) ∧ 𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) ∈ ℝ*) → ((𝐺𝑛) ≤ (𝐺𝑛) ↔ ∀𝑖𝑍 (𝑛𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛))))
5347, 51, 41, 43, 52syl211anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ((𝐺𝑛) ≤ (𝐺𝑛) ↔ ∀𝑖𝑍 (𝑛𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛))))
5450, 53mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ∀𝑖𝑍 (𝑛𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛)))
5554r19.21bi 2961 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑛𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛)))
5655imp 444 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑛𝑖) → (𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛))
5746, 42syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝐺𝑛) ∈ ℝ*)
5839adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑟 ∈ ℝ*)
59 xrmax1 12044 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐺𝑛) ∈ ℝ*𝑟 ∈ ℝ*) → (𝐺𝑛) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
6057, 58, 59syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝐺𝑛) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
6151ffvelrnda 6399 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝐹𝑖) ∈ ℝ*)
6244adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*)
63 xrletr 12027 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹𝑖) ∈ ℝ* ∧ (𝐺𝑛) ∈ ℝ* ∧ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*) → (((𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛) ∧ (𝐺𝑛) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
6461, 57, 62, 63syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (((𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛) ∧ (𝐺𝑛) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
6560, 64mpan2d 710 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → ((𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
6665adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑛𝑖) → ((𝐹𝑖) ≤ (𝐺𝑛) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
6756, 66mpd 15 . . . . . . . . . . . 12 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑛𝑖) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
68 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑖𝑍)
6968, 9syl6eleq 2740 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑖 ∈ (ℤ𝑀))
7041flcld 12639 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (⌊‘𝑛) ∈ ℤ)
7170adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (⌊‘𝑛) ∈ ℤ)
72 elfz5 12372 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑖 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (⌊‘𝑛) ∈ ℤ) → (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ↔ 𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
7369, 71, 72syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ↔ 𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
7411, 68sseldi 3634 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑖 ∈ ℤ)
75 flge 12646 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (𝑖𝑛𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
7646, 74, 75syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑖𝑛𝑖 ≤ (⌊‘𝑛)))
7773, 76bitr4d 271 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) ↔ 𝑖𝑛))
7877biimpar 501 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → 𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)))
79 simprr 811 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)
8079ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)
81 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑚 = 𝑖 → (𝐹𝑚) = (𝐹𝑖))
8281breq1d 4695 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑚 = 𝑖 → ((𝐹𝑚) ≤ 𝑟 ↔ (𝐹𝑖) ≤ 𝑟))
8382rspcv 3336 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑖 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛)) → (∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟 → (𝐹𝑖) ≤ 𝑟))
8478, 80, 83sylc 65 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → (𝐹𝑖) ≤ 𝑟)
85 xrmax2 12045 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐺𝑛) ∈ ℝ*𝑟 ∈ ℝ*) → 𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
8643, 39, 85syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
8786adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → 𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
88 xrletr 12027 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹𝑖) ∈ ℝ*𝑟 ∈ ℝ* ∧ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*) → (((𝐹𝑖) ≤ 𝑟𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
8961, 58, 62, 88syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (((𝐹𝑖) ≤ 𝑟𝑟 ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
9087, 89mpan2d 710 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → ((𝐹𝑖) ≤ 𝑟 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
9190adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → ((𝐹𝑖) ≤ 𝑟 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
9284, 91mpd 15 . . . . . . . . . . . 12 (((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) ∧ 𝑖𝑛) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
9346, 48, 67, 92lecasei 10181 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
9493a1d 25 . . . . . . . . . 10 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) ∧ 𝑖𝑍) → (𝑎𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
9594ralrimiva 2995 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ∀𝑖𝑍 (𝑎𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛))))
964limsupgle 14252 . . . . . . . . . 10 (((𝑍 ⊆ ℝ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ*) ∧ 𝑎 ∈ ℝ ∧ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ∈ ℝ*) → ((𝐺𝑎) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ↔ ∀𝑖𝑍 (𝑎𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))))
9747, 51, 34, 44, 96syl211anc 1372 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → ((𝐺𝑎) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) ↔ ∀𝑖𝑍 (𝑎𝑖 → (𝐹𝑖) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))))
9895, 97mpbird 247 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑎) ≤ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)))
9938ltpnfd 11993 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → 𝑟 < +∞)
100 simplrr 818 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑛) < +∞)
101 breq1 4688 . . . . . . . . . 10 (𝑟 = if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) → (𝑟 < +∞ ↔ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) < +∞))
102 breq1 4688 . . . . . . . . . 10 ((𝐺𝑛) = if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) → ((𝐺𝑛) < +∞ ↔ if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) < +∞))
103101, 102ifboth 4157 . . . . . . . . 9 ((𝑟 < +∞ ∧ (𝐺𝑛) < +∞) → if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) < +∞)
10499, 100, 103syl2anc 694 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → if((𝐺𝑛) ≤ 𝑟, 𝑟, (𝐺𝑛)) < +∞)
10537, 44, 45, 98, 104xrlelttrd 12029 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ∀𝑚 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑛))(𝐹𝑚) ≤ 𝑟)) → (𝐺𝑎) < +∞)
10632, 105rexlimddv 3064 . . . . . 6 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑛) < +∞)) → (𝐺𝑎) < +∞)
10723, 106rexlimddv 3064 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐺𝑎) < +∞)
1087, 107eqbrtrrd 4709 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) < +∞)
109 imassrn 5512 . . . . . . . . 9 (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ran 𝐹
110 frn 6091 . . . . . . . . . 10 (𝐹:𝑍⟶ℝ → ran 𝐹 ⊆ ℝ)
11115, 110syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ran 𝐹 ⊆ ℝ)
112109, 111syl5ss 3647 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ℝ)
113112, 16syl6ss 3648 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ℝ*)
114 df-ss 3621 . . . . . . 7 ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ⊆ ℝ* ↔ ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) = (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)))
115113, 114sylib 208 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) = (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)))
116115, 112eqsstrd 3672 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) ⊆ ℝ)
117 simpl1 1084 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℤ)
118 flcl 12636 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 ∈ ℝ → (⌊‘𝑎) ∈ ℤ)
119118adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (⌊‘𝑎) ∈ ℤ)
120119peano2zd 11523 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℤ)
121120, 117ifcld 4164 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℤ)
122117zred 11520 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ ℝ)
123120zred 11520 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℝ)
124 max1 12054 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℝ) → 𝑀 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
125122, 123, 124syl2anc 694 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑀 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
126 eluz2 11731 . . . . . . . . . . 11 (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀)))
127117, 121, 125, 126syl3anbrc 1265 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (ℤ𝑀))
128127, 9syl6eleqr 2741 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ 𝑍)
129 fdm 6089 . . . . . . . . . 10 (𝐹:𝑍⟶ℝ → dom 𝐹 = 𝑍)
13015, 129syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → dom 𝐹 = 𝑍)
131128, 130eleqtrrd 2733 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ dom 𝐹)
132121zred 11520 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℝ)
133 fllep1 12642 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 ∈ ℝ → 𝑎 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1))
134133adantl 481 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1))
135 max2 12056 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ ((⌊‘𝑎) + 1) ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
136122, 123, 135syl2anc 694 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((⌊‘𝑎) + 1) ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
13733, 123, 132, 134, 136letrd 10232 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → 𝑎 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))
138 elicopnf 12307 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ ℝ → (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞) ↔ (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℝ ∧ 𝑎 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))))
139138adantl 481 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞) ↔ (if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ ℝ ∧ 𝑎 ≤ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀))))
140132, 137, 139mpbir2and 977 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞))
141 inelcm 4065 . . . . . . . 8 ((if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ dom 𝐹 ∧ if(𝑀 ≤ ((⌊‘𝑎) + 1), ((⌊‘𝑎) + 1), 𝑀) ∈ (𝑎[,)+∞)) → (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
142131, 140, 141syl2anc 694 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
143 imadisj 5519 . . . . . . . 8 ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) = ∅ ↔ (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) = ∅)
144143necon3bii 2875 . . . . . . 7 ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅ ↔ (dom 𝐹 ∩ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
145142, 144sylibr 224 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ≠ ∅)
146115, 145eqnetrd 2890 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) ≠ ∅)
147 supxrre1 12198 . . . . 5 ((((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) ⊆ ℝ ∧ ((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*) ≠ ∅) → (sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) < +∞))
148116, 146, 147syl2anc 694 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) < +∞))
149108, 148mpbird 247 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → sup(((𝐹 “ (𝑎[,)+∞)) ∩ ℝ*), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
1507, 149eqeltrd 2730 . 2 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝐺𝑎) ∈ ℝ)
1513, 5, 150fmpt2d 6433 1 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹:𝑍⟶ℝ ∧ (lim sup‘𝐹) < +∞) → 𝐺:ℝ⟶ℝ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  wral 2941  wrex 2942  Vcvv 3231  cin 3606  wss 3607  c0 3948  ifcif 4119   class class class wbr 4685  cmpt 4762  dom cdm 5143  ran crn 5144  cima 5146  wf 5922  cfv 5926  (class class class)co 6690  Fincfn 7997  supcsup 8387  cr 9973  1c1 9975   + caddc 9977  +∞cpnf 10109  *cxr 10111   < clt 10112  cle 10113  cz 11415  cuz 11725  [,)cico 12215  ...cfz 12364  cfl 12631  lim supclsp 14245
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-sup 8389  df-inf 8390  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-ico 12219  df-fz 12365  df-fl 12633  df-limsup 14246
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