Theorem limcres 22459

Description: If B is an interior point of C u. { B } relative to the domain A, then a limit point of F |` C extends to a limit of F. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Dec-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
limcres.f	|- ( ph -> F : A --> CC )
limcres.c	|- ( ph -> C C_ A )
limcres.a	|- ( ph -> A C_ CC )
limcres.k	|- K = ( TopOpen ` ℂfld )
limcres.j	|- J = ( K ↾t ( A u. { B } ) )
limcres.i	|- ( ph -> B e. ( ( int ` J ) ` ( C u. { B } ) ) )

Assertion

Ref	Expression
limcres	|- ( ph -> ( ( F |` C ) lim CC B ) = ( F lim CC B ) )

Proof of Theorem limcres

Dummy variables z x are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		limcrcl 22447	. . . . . 6 |- ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> ( ( F |` C ) : dom ( F |` C ) --> CC /\ dom ( F |` C ) C_ CC /\ B e. CC ) )
2	1	simp3d 1008	. . . . 5 |- ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> B e. CC )
3		limccl 22448	. . . . . 6 |- ( ( F |` C ) lim CC B ) C_ CC
4	3	sseli 3485	. . . . 5 |- ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> x e. CC )
5	2, 4	jca 530	. . . 4 |- ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> ( B e. CC /\ x e. CC ) )
6	5	a1i 11	. . 3 |- ( ph -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> ( B e. CC /\ x e. CC ) ) )
7		limcrcl 22447	. . . . . 6 |- ( x e. ( F lim CC B ) -> ( F : dom F --> CC /\ dom F C_ CC /\ B e. CC ) )
8	7	simp3d 1008	. . . . 5 |- ( x e. ( F lim CC B ) -> B e. CC )
9		limccl 22448	. . . . . 6 |- ( F lim CC B ) C_ CC
10	9	sseli 3485	. . . . 5 |- ( x e. ( F lim CC B ) -> x e. CC )
11	8, 10	jca 530	. . . 4 |- ( x e. ( F lim CC B ) -> ( B e. CC /\ x e. CC ) )
12	11	a1i 11	. . 3 |- ( ph -> ( x e. ( F lim CC B ) -> ( B e. CC /\ x e. CC ) ) )
13		limcres.j	. . . . . . . 8 |- J = ( K ↾t ( A u. { B } ) )
14		limcres.k	. . . . . . . . . 10 |- K = ( TopOpen ` ℂfld )
15	14	cnfldtopon 21459	. . . . . . . . 9 |- K e. (TopOn ` CC )
16		limcres.a	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> A C_ CC )
17	16	adantr 463	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> A C_ CC )
18		simprl 754	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> B e. CC )
19	18	snssd 4161	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> { B } C_ CC )
20	17, 19	unssd 3666	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( A u. { B } ) C_ CC )
21		resttopon 19832	. . . . . . . . 9 |- ( ( K e. (TopOn ` CC ) /\ ( A u. { B } ) C_ CC ) -> ( K ↾t ( A u. { B } ) ) e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) )
22	15, 20, 21	sylancr 661	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( K ↾t ( A u. { B } ) ) e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) )
23	13, 22	syl5eqel 2546	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> J e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) )
24		topontop 19597	. . . . . . 7 |- ( J e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) -> J e. Top )
25	23, 24	syl 16	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> J e. Top )
26		limcres.c	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> C C_ A )
27	26	adantr 463	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> C C_ A )
28		unss1 3659	. . . . . . . 8 |- ( C C_ A -> ( C u. { B } ) C_ ( A u. { B } ) )
29	27, 28	syl 16	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( C u. { B } ) C_ ( A u. { B } ) )
30		toponuni 19598	. . . . . . . 8 |- ( J e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) -> ( A u. { B } ) = U. J )
31	23, 30	syl 16	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( A u. { B } ) = U. J )
32	29, 31	sseqtrd 3525	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( C u. { B } ) C_ U. J )
33		limcres.i	. . . . . . 7 |- ( ph -> B e. ( ( int ` J ) ` ( C u. { B } ) ) )
34	33	adantr 463	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> B e. ( ( int ` J ) ` ( C u. { B } ) ) )
35		elun 3631	. . . . . . . . 9 |- ( z e. ( A u. { B } ) <-> ( z e. A \/ z e. { B } ) )
36		simplrr 760	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. A ) -> x e. CC )
37		limcres.f	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> F : A --> CC )
38	37	adantr 463	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> F : A --> CC )
39	38	ffvelrnda 6007	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. A ) -> ( F ` z ) e. CC )
40	36, 39	ifcld 3972	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. A ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) e. CC )
41		elsni 4041	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( z e. { B } -> z = B )
42	41	adantl 464	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. { B } ) -> z = B )
43	42	iftrued 3937	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. { B } ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) = x )
44		simplrr 760	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. { B } ) -> x e. CC )
45	43, 44	eqeltrd 2542	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. { B } ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) e. CC )
46	40, 45	jaodan 783	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ ( z e. A \/ z e. { B } ) ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) e. CC )
47	35, 46	sylan2b 473	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. ( A u. { B } ) ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) e. CC )
48		eqid 2454	. . . . . . . 8 |- ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) = ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) )
49	47, 48	fmptd 6031	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : ( A u. { B } ) --> CC )
50	31	feq2d 5700	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : ( A u. { B } ) --> CC <-> ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : U. J --> CC ) )
51	49, 50	mpbid 210	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : U. J --> CC )
52		eqid 2454	. . . . . . 7 |- U. J = U. J
53	15	toponunii 19603	. . . . . . 7 |- CC = U. K
54	52, 53	cnprest 19960	. . . . . 6 |- ( ( ( J e. Top /\ ( C u. { B } ) C_ U. J ) /\ ( B e. ( ( int ` J ) ` ( C u. { B } ) ) /\ ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : U. J --> CC ) ) -> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) e. ( ( J CnP K ) ` B ) <-> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) e. ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
55	25, 32, 34, 51, 54	syl22anc 1227	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) e. ( ( J CnP K ) ` B ) <-> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) e. ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
56	13, 14, 48, 38, 17, 18	ellimc 22446	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( x e. ( F lim CC B ) <-> ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) e. ( ( J CnP K ) ` B ) ) )
57		eqid 2454	. . . . . . 7 |- ( K ↾t ( C u. { B } ) ) = ( K ↾t ( C u. { B } ) )
58		eqid 2454	. . . . . . 7 |- ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) = ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) )
59	38, 27	fssresd 5734	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( F |` C ) : C --> CC )
60	27, 17	sstrd 3499	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> C C_ CC )
61	57, 14, 58, 59, 60, 18	ellimc 22446	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) e. ( ( ( K ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
62	29	resmptd 5313	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) = ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) )
63		elun 3631	. . . . . . . . . . 11 |- ( z e. ( C u. { B } ) <-> ( z e. C \/ z e. { B } ) )
64		elsn 4030	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z e. { B } <-> z = B )
65	64	orbi2i 517	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( z e. C \/ z e. { B } ) <-> ( z e. C \/ z = B ) )
66	63, 65	bitri 249	. . . . . . . . . 10 |- ( z e. ( C u. { B } ) <-> ( z e. C \/ z = B ) )
67		pm5.61 710	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( z e. C \/ z = B ) /\ -. z = B ) <-> ( z e. C /\ -. z = B ) )
68		fvres 5862	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( z e. C -> ( ( F |` C ) ` z ) = ( F ` z ) )
69	68	adantr 463	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( z e. C /\ -. z = B ) -> ( ( F |` C ) ` z ) = ( F ` z ) )
70	67, 69	sylbi 195	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( z e. C \/ z = B ) /\ -. z = B ) -> ( ( F |` C ) ` z ) = ( F ` z ) )
71	70	ifeq2da 3960	. . . . . . . . . 10 |- ( ( z e. C \/ z = B ) -> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) = if ( z = B , x , ( F ` z ) ) )
72	66, 71	sylbi 195	. . . . . . . . 9 |- ( z e. ( C u. { B } ) -> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) = if ( z = B , x , ( F ` z ) ) )
73	72	mpteq2ia 4521	. . . . . . . 8 |- ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) = ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) )
74	62, 73	syl6reqr 2514	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) = ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) )
75	13	oveq1i 6280	. . . . . . . . . 10 |- ( J ↾t ( C u. { B } ) ) = ( ( K ↾t ( A u. { B } ) ) ↾t ( C u. { B } ) )
76	15	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> K e. (TopOn ` CC ) )
77		cnex 9562	. . . . . . . . . . . . 13 |- CC e. _V
78	77	ssex 4581	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( A u. { B } ) C_ CC -> ( A u. { B } ) e. _V )
79	20, 78	syl 16	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( A u. { B } ) e. _V )
80		restabs 19836	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( K e. (TopOn ` CC ) /\ ( C u. { B } ) C_ ( A u. { B } ) /\ ( A u. { B } ) e. _V ) -> ( ( K ↾t ( A u. { B } ) ) ↾t ( C u. { B } ) ) = ( K ↾t ( C u. { B } ) ) )
81	76, 29, 79, 80	syl3anc 1226	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( K ↾t ( A u. { B } ) ) ↾t ( C u. { B } ) ) = ( K ↾t ( C u. { B } ) ) )
82	75, 81	syl5req 2508	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( K ↾t ( C u. { B } ) ) = ( J ↾t ( C u. { B } ) ) )
83	82	oveq1d 6285	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( K ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) = ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) )
84	83	fveq1d 5850	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( ( K ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) = ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) )
85	74, 84	eleq12d 2536	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) e. ( ( ( K ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) <-> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) e. ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
86	61, 85	bitrd 253	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) e. ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
87	55, 56, 86	3bitr4rd 286	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> x e. ( F lim CC B ) ) )
88	87	ex 432	. . 3 |- ( ph -> ( ( B e. CC /\ x e. CC ) -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> x e. ( F lim CC B ) ) ) )
89	6, 12, 88	pm5.21ndd 352	. 2 |- ( ph -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> x e. ( F lim CC B ) ) )
90	89	eqrdv 2451	1 |- ( ph -> ( ( F |` C ) lim CC B ) = ( F lim CC B ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   <-> wb 184   \/ wo 366   /\ wa 367   = wceq 1398   e. wcel 1823   _Vcvv 3106   u. cun 3459   C_ wss 3461   ifcif 3929   {csn 4016   U.cuni 4235   |-> cmpt 4497   dom cdm 4988   |` cres 4990   -->wf 5566   ` cfv 5570  (class class class)co 6270   CCcc 9479   ↾_t crest 14913   TopOpenctopn 14914  ℂ_fldccnfld 18618   Topctop 19564  TopOnctopon 19565   intcnt 19688   CnP ccnp 19896   lim CC climc 22435

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1623  ax-4 1636  ax-5 1709  ax-6 1752  ax-7 1795  ax-8 1825  ax-9 1827  ax-10 1842  ax-11 1847  ax-12 1859  ax-13 2004  ax-ext 2432  ax-rep 4550  ax-sep 4560  ax-nul 4568  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6565  ax-cnex 9537  ax-resscn 9538  ax-1cn 9539  ax-icn 9540  ax-addcl 9541  ax-addrcl 9542  ax-mulcl 9543  ax-mulrcl 9544  ax-mulcom 9545  ax-addass 9546  ax-mulass 9547  ax-distr 9548  ax-i2m1 9549  ax-1ne0 9550  ax-1rid 9551  ax-rnegex 9552  ax-rrecex 9553  ax-cnre 9554  ax-pre-lttri 9555  ax-pre-lttrn 9556  ax-pre-ltadd 9557  ax-pre-mulgt0 9558  ax-pre-sup 9559

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 972  df-3an 973  df-tru 1401  df-ex 1618  df-nf 1622  df-sb 1745  df-eu 2288  df-mo 2289  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ne 2651  df-nel 2652  df-ral 2809  df-rex 2810  df-reu 2811  df-rmo 2812  df-rab 2813  df-v 3108  df-sbc 3325  df-csb 3421  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3784  df-if 3930  df-pw 4001  df-sn 4017  df-pr 4019  df-tp 4021  df-op 4023  df-uni 4236  df-int 4272  df-iun 4317  df-br 4440  df-opab 4498  df-mpt 4499  df-tr 4533  df-eprel 4780  df-id 4784  df-po 4789  df-so 4790  df-fr 4827  df-we 4829  df-ord 4870  df-on 4871  df-lim 4872  df-suc 4873  df-xp 4994  df-rel 4995  df-cnv 4996  df-co 4997  df-dm 4998  df-rn 4999  df-res 5000  df-ima 5001  df-iota 5534  df-fun 5572  df-fn 5573  df-f 5574  df-f1 5575  df-fo 5576  df-f1o 5577  df-fv 5578  df-riota 6232  df-ov 6273  df-oprab 6274  df-mpt2 6275  df-om 6674  df-1st 6773  df-2nd 6774  df-recs 7034  df-rdg 7068  df-1o 7122  df-oadd 7126  df-er 7303  df-map 7414  df-pm 7415  df-en 7510  df-dom 7511  df-sdom 7512  df-fin 7513  df-fi 7863  df-sup 7893  df-pnf 9619  df-mnf 9620  df-xr 9621  df-ltxr 9622  df-le 9623  df-sub 9798  df-neg 9799  df-div 10203  df-nn 10532  df-2 10590  df-3 10591  df-4 10592  df-5 10593  df-6 10594  df-7 10595  df-8 10596  df-9 10597  df-10 10598  df-n0 10792  df-z 10861  df-dec 10977  df-uz 11083  df-q 11184  df-rp 11222  df-xneg 11321  df-xadd 11322  df-xmul 11323  df-fz 11676  df-seq 12093  df-exp 12152  df-cj 13017  df-re 13018  df-im 13019  df-sqrt 13153  df-abs 13154  df-struct 14721  df-ndx 14722  df-slot 14723  df-base 14724  df-plusg 14800  df-mulr 14801  df-starv 14802  df-tset 14806  df-ple 14807  df-ds 14809  df-unif 14810  df-rest 14915  df-topn 14916  df-topgen 14936  df-psmet 18609  df-xmet 18610  df-met 18611  df-bl 18612  df-mopn 18613  df-cnfld 18619  df-top 19569  df-bases 19571  df-topon 19572  df-topsp 19573  df-ntr 19691  df-cnp 19899  df-xms 20992  df-ms 20993  df-limc 22439

This theorem is referenced by:  dvreslem  22482  dvaddbr  22510  dvmulbr  22511  lhop2  22585  lhop  22586  limciccioolb  31869  limcicciooub  31885  limcresiooub  31890  limcresioolb  31891  ioccncflimc  31930  icocncflimc  31934  dirkercncflem3  32129  fourierdlem32  32163  fourierdlem33  32164  fourierdlem48  32179  fourierdlem49  32180  fourierdlem62  32193  fouriersw  32256