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Theorem rlim3 13284
Description: Restrict the range of the domain bound to reals greater than some  D  e.  RR. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
rlim2.1  |-  ( ph  ->  A. z  e.  A  B  e.  CC )
rlim2.2  |-  ( ph  ->  A  C_  RR )
rlim2.3  |-  ( ph  ->  C  e.  CC )
rlim3.4  |-  ( ph  ->  D  e.  RR )
Assertion
Ref Expression
rlim3  |-  ( ph  ->  ( ( z  e.  A  |->  B )  ~~> r  C  <->  A. x  e.  RR+  E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
) )
Distinct variable groups:    x, y,
z, A    x, B, y    x, C, y, z    ph, x, y    y, D, z
Allowed substitution hints:    ph( z)    B( z)    D( x)

Proof of Theorem rlim3
Dummy variable  w is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rlim2.1 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. z  e.  A  B  e.  CC )
2 rlim2.2 . . . 4  |-  ( ph  ->  A  C_  RR )
3 rlim2.3 . . . 4  |-  ( ph  ->  C  e.  CC )
41, 2, 3rlim2 13282 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( z  e.  A  |->  B )  ~~> r  C  <->  A. x  e.  RR+  E. w  e.  RR  A. z  e.  A  ( w  <_ 
z  ->  ( abs `  ( B  -  C
) )  <  x
) ) )
5 simpr 461 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  w  e.  RR )  ->  w  e.  RR )
6 rlim3.4 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  D  e.  RR )
76adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  w  e.  RR )  ->  D  e.  RR )
8 ifcl 3981 . . . . . . . 8  |-  ( ( w  e.  RR  /\  D  e.  RR )  ->  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  RR )
95, 7, 8syl2anc 661 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  w  e.  RR )  ->  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  RR )
10 max1 11386 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  RR  /\  w  e.  RR )  ->  D  <_  if ( D  <_  w ,  w ,  D ) )
116, 10sylan 471 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  w  e.  RR )  ->  D  <_  if ( D  <_  w ,  w ,  D ) )
12 elicopnf 11620 . . . . . . . 8  |-  ( D  e.  RR  ->  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  ( D [,) +oo )  <->  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  RR  /\  D  <_  if ( D  <_  w ,  w ,  D ) ) ) )
137, 12syl 16 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  w  e.  RR )  ->  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  ( D [,) +oo )  <->  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  RR  /\  D  <_  if ( D  <_  w ,  w ,  D ) ) ) )
149, 11, 13mpbir2and 920 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  w  e.  RR )  ->  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  ( D [,) +oo ) )
152, 6jca 532 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR ) )
16 simpllr 758 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  /\  z  e.  A
)  ->  D  e.  RR )
17 simplr 754 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  /\  z  e.  A
)  ->  w  e.  RR )
18 max2 11388 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  RR  /\  w  e.  RR )  ->  w  <_  if ( D  <_  w ,  w ,  D ) )
1916, 17, 18syl2anc 661 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  /\  z  e.  A
)  ->  w  <_  if ( D  <_  w ,  w ,  D ) )
2017, 16, 8syl2anc 661 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  /\  z  e.  A
)  ->  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  RR )
21 simpll 753 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  ->  A  C_  RR )
2221sselda 3504 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  /\  z  e.  A
)  ->  z  e.  RR )
23 letr 9678 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( w  e.  RR  /\  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  RR  /\  z  e.  RR )  ->  (
( w  <_  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  /\  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z
)  ->  w  <_  z ) )
2417, 20, 22, 23syl3anc 1228 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  /\  z  e.  A
)  ->  ( (
w  <_  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  /\  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z )  ->  w  <_  z ) )
2519, 24mpand 675 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  /\  z  e.  A
)  ->  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z  ->  w  <_  z ) )
2625imim1d 75 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  /\  z  e.  A
)  ->  ( (
w  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C ) )  <  x )  -> 
( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
) )
2726ralimdva 2872 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  D  e.  RR )  /\  w  e.  RR )  ->  ( A. z  e.  A  ( w  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C
) )  <  x
)  ->  A. z  e.  A  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C ) )  < 
x ) ) )
2815, 27sylan 471 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  w  e.  RR )  ->  ( A. z  e.  A  (
w  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C ) )  <  x )  ->  A. z  e.  A  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
) )
29 breq1 4450 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  ->  (
y  <_  z  <->  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z
) )
3029imbi1d 317 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  ->  (
( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )  <->  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
) )
3130ralbidv 2903 . . . . . . 7  |-  ( y  =  if ( D  <_  w ,  w ,  D )  ->  ( A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )  <->  A. z  e.  A  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
) )
3231rspcev 3214 . . . . . 6  |-  ( ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  e.  ( D [,) +oo )  /\  A. z  e.  A  ( if ( D  <_  w ,  w ,  D )  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
)  ->  E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
)
3314, 28, 32syl6an 545 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  w  e.  RR )  ->  ( A. z  e.  A  (
w  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C ) )  <  x )  ->  E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  (
y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C ) )  <  x ) ) )
3433rexlimdva 2955 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( E. w  e.  RR  A. z  e.  A  ( w  <_ 
z  ->  ( abs `  ( B  -  C
) )  <  x
)  ->  E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
) )
3534ralimdv 2874 . . 3  |-  ( ph  ->  ( A. x  e.  RR+  E. w  e.  RR  A. z  e.  A  ( w  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C ) )  <  x )  ->  A. x  e.  RR+  E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
) )
364, 35sylbid 215 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( z  e.  A  |->  B )  ~~> r  C  ->  A. x  e.  RR+  E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  (
y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C ) )  <  x ) ) )
37 pnfxr 11321 . . . . . 6  |- +oo  e.  RR*
38 icossre 11605 . . . . . 6  |-  ( ( D  e.  RR  /\ +oo  e.  RR* )  ->  ( D [,) +oo )  C_  RR )
396, 37, 38sylancl 662 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( D [,) +oo )  C_  RR )
40 ssrexv 3565 . . . . 5  |-  ( ( D [,) +oo )  C_  RR  ->  ( E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C
) )  <  x
)  ->  E. y  e.  RR  A. z  e.  A  ( y  <_ 
z  ->  ( abs `  ( B  -  C
) )  <  x
) ) )
4139, 40syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )  ->  E. y  e.  RR  A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C ) )  <  x ) ) )
4241ralimdv 2874 . . 3  |-  ( ph  ->  ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )  ->  A. x  e.  RR+  E. y  e.  RR  A. z  e.  A  (
y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C ) )  <  x ) ) )
431, 2, 3rlim2 13282 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( z  e.  A  |->  B )  ~~> r  C  <->  A. x  e.  RR+  E. y  e.  RR  A. z  e.  A  ( y  <_ 
z  ->  ( abs `  ( B  -  C
) )  <  x
) ) )
4442, 43sylibrd 234 . 2  |-  ( ph  ->  ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )  ->  ( z  e.  A  |->  B )  ~~> r  C
) )
4536, 44impbid 191 1  |-  ( ph  ->  ( ( z  e.  A  |->  B )  ~~> r  C  <->  A. x  e.  RR+  E. y  e.  ( D [,) +oo ) A. z  e.  A  ( y  <_  z  ->  ( abs `  ( B  -  C )
)  <  x )
) )
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   ifcif 3939   class class class wbr 4447    |-> cmpt 4505   ` cfv 5588  (class class class)co 6284   CCcc 9490   RRcr 9491   +oocpnf 9625   RR*cxr 9627    < clt 9628    <_ cle 9629    - cmin 9805   RR+crp 11220   [,)cico 11531   abscabs 13030    ~~> r crli 13271
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-pre-lttri 9566  ax-pre-lttrn 9567
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-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-op 4034  df-uni 4246  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  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-ov 6287  df-oprab 6288  df-mpt2 6289  df-er 7311  df-pm 7423  df-en 7517  df-dom 7518  df-sdom 7519  df-pnf 9630  df-mnf 9631  df-xr 9632  df-ltxr 9633  df-le 9634  df-ico 11535  df-rlim 13275
This theorem is referenced by:  rlimresb  13351  rlimsqzlem  13434  rlimcnp  23051  signsply0  28176
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