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Theorem climuzcnv

Description: Utility lemma to convert between m <_ k and k e. ( ZZ>=m ) in limit theorems. (Contributed by Paul Chapman, 10-Nov-2012)

Ref Expression
Assertion climuzcnv
|- ( m e. NN -> ( ( k e. ( ZZ>= ` m ) -> ph ) <-> ( k e. NN -> ( m <_ k -> ph ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 elnnuz
 |-  ( m e. NN <-> m e. ( ZZ>= ` 1 ) )
2 uztrn
 |-  ( ( k e. ( ZZ>= ` m ) /\ m e. ( ZZ>= ` 1 ) ) -> k e. ( ZZ>= ` 1 ) )
3 1 2 sylan2b
 |-  ( ( k e. ( ZZ>= ` m ) /\ m e. NN ) -> k e. ( ZZ>= ` 1 ) )
4 elnnuz
 |-  ( k e. NN <-> k e. ( ZZ>= ` 1 ) )
5 3 4 sylibr
 |-  ( ( k e. ( ZZ>= ` m ) /\ m e. NN ) -> k e. NN )
6 5 expcom
 |-  ( m e. NN -> ( k e. ( ZZ>= ` m ) -> k e. NN ) )
7 eluzle
 |-  ( k e. ( ZZ>= ` m ) -> m <_ k )
8 7 a1i
 |-  ( m e. NN -> ( k e. ( ZZ>= ` m ) -> m <_ k ) )
9 6 8 jcad
 |-  ( m e. NN -> ( k e. ( ZZ>= ` m ) -> ( k e. NN /\ m <_ k ) ) )
10 nnz
 |-  ( k e. NN -> k e. ZZ )
11 nnz
 |-  ( m e. NN -> m e. ZZ )
12 eluz2
 |-  ( k e. ( ZZ>= ` m ) <-> ( m e. ZZ /\ k e. ZZ /\ m <_ k ) )
13 12 biimpri
 |-  ( ( m e. ZZ /\ k e. ZZ /\ m <_ k ) -> k e. ( ZZ>= ` m ) )
14 11 13 syl3an1
 |-  ( ( m e. NN /\ k e. ZZ /\ m <_ k ) -> k e. ( ZZ>= ` m ) )
15 10 14 syl3an2
 |-  ( ( m e. NN /\ k e. NN /\ m <_ k ) -> k e. ( ZZ>= ` m ) )
16 15 3expib
 |-  ( m e. NN -> ( ( k e. NN /\ m <_ k ) -> k e. ( ZZ>= ` m ) ) )
17 9 16 impbid
 |-  ( m e. NN -> ( k e. ( ZZ>= ` m ) <-> ( k e. NN /\ m <_ k ) ) )
18 17 imbi1d
 |-  ( m e. NN -> ( ( k e. ( ZZ>= ` m ) -> ph ) <-> ( ( k e. NN /\ m <_ k ) -> ph ) ) )
19 impexp
 |-  ( ( ( k e. NN /\ m <_ k ) -> ph ) <-> ( k e. NN -> ( m <_ k -> ph ) ) )
20 18 19 bitrdi
 |-  ( m e. NN -> ( ( k e. ( ZZ>= ` m ) -> ph ) <-> ( k e. NN -> ( m <_ k -> ph ) ) ) )