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Theorem mulc1cncf 21172
Description: Multiplication by a constant is continuous. (Contributed by Paul Chapman, 28-Nov-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 30-Apr-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
mulc1cncf.1  |-  F  =  ( x  e.  CC  |->  ( A  x.  x
) )
Assertion
Ref Expression
mulc1cncf  |-  ( A  e.  CC  ->  F  e.  ( CC -cn-> CC ) )
Distinct variable group:    x, A
Allowed substitution hint:    F( x)

Proof of Theorem mulc1cncf
Dummy variables  u  t  v  w  y 
z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mulcl 9576 . . 3  |-  ( ( A  e.  CC  /\  x  e.  CC )  ->  ( A  x.  x
)  e.  CC )
2 mulc1cncf.1 . . 3  |-  F  =  ( x  e.  CC  |->  ( A  x.  x
) )
31, 2fmptd 6045 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  F : CC --> CC )
4 simprr 756 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  ->  z  e.  RR+ )
5 simpl 457 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  ->  A  e.  CC )
6 simprl 755 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  ->  y  e.  CC )
7 mulcn2 13381 . . . . 5  |-  ( ( z  e.  RR+  /\  A  e.  CC  /\  y  e.  CC )  ->  E. t  e.  RR+  E. w  e.  RR+  A. v  e.  CC  A. u  e.  CC  (
( ( abs `  (
v  -  A ) )  <  t  /\  ( abs `  ( u  -  y ) )  <  w )  -> 
( abs `  (
( v  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z ) )
84, 5, 6, 7syl3anc 1228 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  ->  E. t  e.  RR+  E. w  e.  RR+  A. v  e.  CC  A. u  e.  CC  (
( ( abs `  (
v  -  A ) )  <  t  /\  ( abs `  ( u  -  y ) )  <  w )  -> 
( abs `  (
( v  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z ) )
9 oveq1 6291 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( v  =  A  ->  (
v  -  A )  =  ( A  -  A ) )
109fveq2d 5870 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( v  =  A  ->  ( abs `  ( v  -  A ) )  =  ( abs `  ( A  -  A )
) )
1110breq1d 4457 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( v  =  A  ->  (
( abs `  (
v  -  A ) )  <  t  <->  ( abs `  ( A  -  A
) )  <  t
) )
1211anbi1d 704 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  A  ->  (
( ( abs `  (
v  -  A ) )  <  t  /\  ( abs `  ( u  -  y ) )  <  w )  <->  ( ( abs `  ( A  -  A ) )  < 
t  /\  ( abs `  ( u  -  y
) )  <  w
) ) )
13 oveq1 6291 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( v  =  A  ->  (
v  x.  u )  =  ( A  x.  u ) )
1413oveq1d 6299 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( v  =  A  ->  (
( v  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) )  =  ( ( A  x.  u )  -  ( A  x.  y
) ) )
1514fveq2d 5870 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( v  =  A  ->  ( abs `  ( ( v  x.  u )  -  ( A  x.  y
) ) )  =  ( abs `  (
( A  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) ) )
1615breq1d 4457 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  A  ->  (
( abs `  (
( v  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z  <->  ( abs `  ( ( A  x.  u )  -  ( A  x.  y )
) )  <  z
) )
1712, 16imbi12d 320 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  A  ->  (
( ( ( abs `  ( v  -  A
) )  <  t  /\  ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w )  ->  ( abs `  (
( v  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z )  <-> 
( ( ( abs `  ( A  -  A
) )  <  t  /\  ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w )  ->  ( abs `  (
( A  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z ) ) )
1817ralbidv 2903 . . . . . . . . . 10  |-  ( v  =  A  ->  ( A. u  e.  CC  ( ( ( abs `  ( v  -  A
) )  <  t  /\  ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w )  ->  ( abs `  (
( v  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z )  <->  A. u  e.  CC  ( ( ( abs `  ( A  -  A
) )  <  t  /\  ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w )  ->  ( abs `  (
( A  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z ) ) )
1918rspcv 3210 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  CC  ->  ( A. v  e.  CC  A. u  e.  CC  (
( ( abs `  (
v  -  A ) )  <  t  /\  ( abs `  ( u  -  y ) )  <  w )  -> 
( abs `  (
( v  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z )  ->  A. u  e.  CC  ( ( ( abs `  ( A  -  A
) )  <  t  /\  ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w )  ->  ( abs `  (
( A  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z ) ) )
2019ad2antrr 725 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ ) )  ->  ( A. v  e.  CC  A. u  e.  CC  (
( ( abs `  (
v  -  A ) )  <  t  /\  ( abs `  ( u  -  y ) )  <  w )  -> 
( abs `  (
( v  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z )  ->  A. u  e.  CC  ( ( ( abs `  ( A  -  A
) )  <  t  /\  ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w )  ->  ( abs `  (
( A  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z ) ) )
21 subid 9838 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A  e.  CC  ->  ( A  -  A )  =  0 )
2221ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( A  -  A
)  =  0 )
2322abs00bd 13087 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( abs `  ( A  -  A )
)  =  0 )
24 simprll 761 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
t  e.  RR+ )
2524rpgt0d 11259 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
0  <  t )
2623, 25eqbrtrd 4467 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( abs `  ( A  -  A )
)  <  t )
2726biantrurd 508 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w  <->  ( ( abs `  ( A  -  A ) )  < 
t  /\  ( abs `  ( u  -  y
) )  <  w
) ) )
28 simprr 756 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  ->  u  e.  CC )
29 oveq2 6292 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  u  ->  ( A  x.  x )  =  ( A  x.  u ) )
30 ovex 6309 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( A  x.  u )  e. 
_V
3129, 2, 30fvmpt 5950 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  e.  CC  ->  ( F `  u )  =  ( A  x.  u ) )
3228, 31syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( F `  u
)  =  ( A  x.  u ) )
33 simplrl 759 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
y  e.  CC )
34 oveq2 6292 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  y  ->  ( A  x.  x )  =  ( A  x.  y ) )
35 ovex 6309 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( A  x.  y )  e. 
_V
3634, 2, 35fvmpt 5950 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  e.  CC  ->  ( F `  y )  =  ( A  x.  y ) )
3733, 36syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( F `  y
)  =  ( A  x.  y ) )
3832, 37oveq12d 6302 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( ( F `  u )  -  ( F `  y )
)  =  ( ( A  x.  u )  -  ( A  x.  y ) ) )
3938fveq2d 5870 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  =  ( abs `  ( ( A  x.  u )  -  ( A  x.  y )
) ) )
4039breq1d 4457 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( ( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z  <->  ( abs `  ( ( A  x.  u )  -  ( A  x.  y )
) )  <  z
) )
4127, 40imbi12d 320 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( (
t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )  /\  u  e.  CC ) )  -> 
( ( ( abs `  ( u  -  y
) )  <  w  ->  ( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z )  <-> 
( ( ( abs `  ( A  -  A
) )  <  t  /\  ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w )  ->  ( abs `  (
( A  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z ) ) )
4241anassrs 648 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ ) )  /\  ( t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ )
)  /\  u  e.  CC )  ->  ( ( ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w  -> 
( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z )  <-> 
( ( ( abs `  ( A  -  A
) )  <  t  /\  ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w )  ->  ( abs `  (
( A  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z ) ) )
4342ralbidva 2900 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ ) )  ->  ( A. u  e.  CC  ( ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w  -> 
( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z )  <->  A. u  e.  CC  ( ( ( abs `  ( A  -  A
) )  <  t  /\  ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w )  ->  ( abs `  (
( A  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z ) ) )
4420, 43sylibrd 234 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  ( t  e.  RR+  /\  w  e.  RR+ ) )  ->  ( A. v  e.  CC  A. u  e.  CC  (
( ( abs `  (
v  -  A ) )  <  t  /\  ( abs `  ( u  -  y ) )  <  w )  -> 
( abs `  (
( v  x.  u
)  -  ( A  x.  y ) ) )  <  z )  ->  A. u  e.  CC  ( ( abs `  (
u  -  y ) )  <  w  -> 
( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z ) ) )
4544anassrs 648 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ ) )  /\  t  e.  RR+ )  /\  w  e.  RR+ )  -> 
( A. v  e.  CC  A. u  e.  CC  ( ( ( abs `  ( v  -  A ) )  <  t  /\  ( abs `  ( u  -  y ) )  < 
w )  ->  ( abs `  ( ( v  x.  u )  -  ( A  x.  y
) ) )  < 
z )  ->  A. u  e.  CC  ( ( abs `  ( u  -  y
) )  <  w  ->  ( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z ) ) )
4645reximdva 2938 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  /\  t  e.  RR+ )  ->  ( E. w  e.  RR+  A. v  e.  CC  A. u  e.  CC  ( ( ( abs `  ( v  -  A ) )  <  t  /\  ( abs `  ( u  -  y ) )  < 
w )  ->  ( abs `  ( ( v  x.  u )  -  ( A  x.  y
) ) )  < 
z )  ->  E. w  e.  RR+  A. u  e.  CC  ( ( abs `  ( u  -  y
) )  <  w  ->  ( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z ) ) )
4746rexlimdva 2955 . . . 4  |-  ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  ->  ( E. t  e.  RR+  E. w  e.  RR+  A. v  e.  CC  A. u  e.  CC  ( ( ( abs `  ( v  -  A ) )  <  t  /\  ( abs `  ( u  -  y ) )  < 
w )  ->  ( abs `  ( ( v  x.  u )  -  ( A  x.  y
) ) )  < 
z )  ->  E. w  e.  RR+  A. u  e.  CC  ( ( abs `  ( u  -  y
) )  <  w  ->  ( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z ) ) )
488, 47mpd 15 . . 3  |-  ( ( A  e.  CC  /\  ( y  e.  CC  /\  z  e.  RR+ )
)  ->  E. w  e.  RR+  A. u  e.  CC  ( ( abs `  ( u  -  y
) )  <  w  ->  ( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z ) )
4948ralrimivva 2885 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  A. y  e.  CC  A. z  e.  RR+  E. w  e.  RR+  A. u  e.  CC  (
( abs `  (
u  -  y ) )  <  w  -> 
( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z ) )
50 ssid 3523 . . 3  |-  CC  C_  CC
51 elcncf2 21157 . . 3  |-  ( ( CC  C_  CC  /\  CC  C_  CC )  ->  ( F  e.  ( CC -cn-> CC )  <->  ( F : CC
--> CC  /\  A. y  e.  CC  A. z  e.  RR+  E. w  e.  RR+  A. u  e.  CC  (
( abs `  (
u  -  y ) )  <  w  -> 
( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z ) ) ) )
5250, 50, 51mp2an 672 . 2  |-  ( F  e.  ( CC -cn-> CC )  <->  ( F : CC
--> CC  /\  A. y  e.  CC  A. z  e.  RR+  E. w  e.  RR+  A. u  e.  CC  (
( abs `  (
u  -  y ) )  <  w  -> 
( abs `  (
( F `  u
)  -  ( F `
 y ) ) )  <  z ) ) )
533, 49, 52sylanbrc 664 1  |-  ( A  e.  CC  ->  F  e.  ( CC -cn-> CC ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1379    e. wcel 1767   A.wral 2814   E.wrex 2815    C_ wss 3476   class class class wbr 4447    |-> cmpt 4505   -->wf 5584   ` cfv 5588  (class class class)co 6284   CCcc 9490   0cc0 9492    x. cmul 9497    < clt 9628    - cmin 9805   RR+crp 11220   abscabs 13030   -cn->ccncf 21143
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6576  ax-cnex 9548  ax-resscn 9549  ax-1cn 9550  ax-icn 9551  ax-addcl 9552  ax-addrcl 9553  ax-mulcl 9554  ax-mulrcl 9555  ax-mulcom 9556  ax-addass 9557  ax-mulass 9558  ax-distr 9559  ax-i2m1 9560  ax-1ne0 9561  ax-1rid 9562  ax-rnegex 9563  ax-rrecex 9564  ax-cnre 9565  ax-pre-lttri 9566  ax-pre-lttrn 9567  ax-pre-ltadd 9568  ax-pre-mulgt0 9569  ax-pre-sup 9570
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rmo 2822  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-pss 3492  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-tp 4032  df-op 4034  df-uni 4246  df-iun 4327  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-tr 4541  df-eprel 4791  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  df-fr 4838  df-we 4840  df-ord 4881  df-on 4882  df-lim 4883  df-suc 4884  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5551  df-fun 5590  df-fn 5591  df-f 5592  df-f1 5593  df-fo 5594  df-f1o 5595  df-fv 5596  df-riota 6245  df-ov 6287  df-oprab 6288  df-mpt2 6289  df-om 6685  df-2nd 6785  df-recs 7042  df-rdg 7076  df-er 7311  df-map 7422  df-en 7517  df-dom 7518  df-sdom 7519  df-sup 7901  df-pnf 9630  df-mnf 9631  df-xr 9632  df-ltxr 9633  df-le 9634  df-sub 9807  df-neg 9808  df-div 10207  df-nn 10537  df-2 10594  df-3 10595  df-n0 10796  df-z 10865  df-uz 11083  df-rp 11221  df-seq 12076  df-exp 12135  df-cj 12895  df-re 12896  df-im 12897  df-sqrt 13031  df-abs 13032  df-cncf 21145
This theorem is referenced by:  divccncf  21173  sincn  22601  coscn  22602  logcn  22784  mulc1cncfg  31167  dirkeritg  31430  dirkercncflem2  31432
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