Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ntrivcvgtail Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ntrivcvgtail 14471
 Description: A tail of a non-trivially convergent sequence converges non-trivially. (Contributed by Scott Fenton, 20-Dec-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
ntrivcvgtail.1 𝑍 = (ℤ𝑀)
ntrivcvgtail.2 (𝜑𝑁𝑍)
ntrivcvgtail.3 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋)
ntrivcvgtail.4 (𝜑𝑋 ≠ 0)
ntrivcvgtail.5 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
ntrivcvgtail (𝜑 → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
Distinct variable groups:   𝑘,𝐹   𝜑,𝑘   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝑘,𝑍
Allowed substitution hint:   𝑋(𝑘)

Proof of Theorem ntrivcvgtail
StepHypRef Expression
1 fclim 14132 . . . . . . . 8 ⇝ :dom ⇝ ⟶ℂ
2 ffun 5961 . . . . . . . 8 ( ⇝ :dom ⇝ ⟶ℂ → Fun ⇝ )
31, 2ax-mp 5 . . . . . . 7 Fun ⇝
4 ntrivcvgtail.3 . . . . . . 7 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋)
5 funbrfv 6144 . . . . . . 7 (Fun ⇝ → (seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋 → ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) = 𝑋))
63, 4, 5mpsyl 66 . . . . . 6 (𝜑 → ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) = 𝑋)
7 ntrivcvgtail.4 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ≠ 0)
86, 7eqnetrd 2849 . . . . 5 (𝜑 → ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0)
94, 6breqtrrd 4611 . . . . 5 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)))
108, 9jca 553 . . . 4 (𝜑 → (( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹))))
1110adantr 480 . . 3 ((𝜑𝑁 = 𝑀) → (( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹))))
12 seqeq1 12666 . . . . . . 7 (𝑁 = 𝑀 → seq𝑁( · , 𝐹) = seq𝑀( · , 𝐹))
1312fveq2d 6107 . . . . . 6 (𝑁 = 𝑀 → ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) = ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)))
1413neeq1d 2841 . . . . 5 (𝑁 = 𝑀 → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ↔ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0))
1512, 13breq12d 4596 . . . . 5 (𝑁 = 𝑀 → (seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ↔ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹))))
1614, 15anbi12d 743 . . . 4 (𝑁 = 𝑀 → ((( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))) ↔ (( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)))))
1716adantl 481 . . 3 ((𝜑𝑁 = 𝑀) → ((( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))) ↔ (( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑀( · , 𝐹)))))
1811, 17mpbird 246 . 2 ((𝜑𝑁 = 𝑀) → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
19 ntrivcvgtail.1 . . . . . 6 𝑍 = (ℤ𝑀)
20 simpr 476 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀))
2120, 19syl6eleqr 2699 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (𝑁 − 1) ∈ 𝑍)
22 ntrivcvgtail.5 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
2322adantlr 747 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) ∧ 𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
244adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋)
257adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑋 ≠ 0)
2619, 21, 24, 25, 23ntrivcvgfvn0 14470 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1)) ≠ 0)
2719, 21, 23, 24, 26clim2div 14460 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1))))
28 funbrfv 6144 . . . . 5 (Fun ⇝ → (seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1))) → ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) = (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1)))))
293, 27, 28mpsyl 66 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) = (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1))))
30 climcl 14078 . . . . . . 7 (seq𝑀( · , 𝐹) ⇝ 𝑋𝑋 ∈ ℂ)
314, 30syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
3231adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑋 ∈ ℂ)
33 ntrivcvgtail.2 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁𝑍)
34 eluzel2 11568 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
3534, 19eleq2s 2706 . . . . . . . . 9 (𝑁𝑍𝑀 ∈ ℤ)
3633, 35syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
3719, 36, 22prodf 14458 . . . . . . 7 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹):𝑍⟶ℂ)
3819feq2i 5950 . . . . . . 7 (seq𝑀( · , 𝐹):𝑍⟶ℂ ↔ seq𝑀( · , 𝐹):(ℤ𝑀)⟶ℂ)
3937, 38sylib 207 . . . . . 6 (𝜑 → seq𝑀( · , 𝐹):(ℤ𝑀)⟶ℂ)
4039ffvelrnda 6267 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1)) ∈ ℂ)
4132, 40, 25, 26divne0d 10696 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (𝑋 / (seq𝑀( · , 𝐹)‘(𝑁 − 1))) ≠ 0)
4229, 41eqnetrd 2849 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) ≠ 0)
4327, 29breqtrrd 4611 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)))
44 uzssz 11583 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ𝑀) ⊆ ℤ
4519, 44eqsstri 3598 . . . . . . . . . . 11 𝑍 ⊆ ℤ
4645, 33sseldi 3566 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
4746zcnd 11359 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
4847adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑁 ∈ ℂ)
49 1cnd 9935 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → 1 ∈ ℂ)
5048, 49npcand 10275 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
5150seqeq1d 12669 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) = seq𝑁( · , 𝐹))
5251fveq2d 6107 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) = ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)))
5352neeq1d 2841 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) ≠ 0 ↔ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0))
5451, 52breq12d 4596 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) ↔ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
5553, 54anbi12d 743 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → ((( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq((𝑁 − 1) + 1)( · , 𝐹))) ↔ (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)))))
5642, 43, 55mpbi2and 958 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)) → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
5733, 19syl6eleq 2698 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
58 uzm1 11594 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑁 = 𝑀 ∨ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)))
5957, 58syl 17 . 2 (𝜑 → (𝑁 = 𝑀 ∨ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ𝑀)))
6018, 56, 59mpjaodan 823 1 (𝜑 → (( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹)) ≠ 0 ∧ seq𝑁( · , 𝐹) ⇝ ( ⇝ ‘seq𝑁( · , 𝐹))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   ∨ wo 382   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780   class class class wbr 4583  dom cdm 5038  Fun wfun 5798  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  ℂcc 9813  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820   − cmin 10145   / cdiv 10563  ℤcz 11254  ℤ≥cuz 11563  seqcseq 12663   ⇝ cli 14063 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-sup 8231  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-rp 11709  df-fz 12198  df-seq 12664  df-exp 12723  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-clim 14067 This theorem is referenced by:  ntrivcvgmullem  14472
 Copyright terms: Public domain W3C validator