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Theorem mulc1cncf

Description: Multiplication by a constant is continuous. (Contributed by Paul Chapman, 28-Nov-2007) (Revised by Mario Carneiro, 30-Apr-2014)

Ref Expression
Hypothesis mulc1cncf.1 ⊢ F = x ∈ ℂ ⟼ A ⁢ x
Assertion mulc1cncf ⊢ A ∈ ℂ → F : ℂ ⟶cn ℂ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mulc1cncf.1 ⊢ F = x ∈ ℂ ⟼ A ⁢ x
2 mulcl ⊢ A ∈ ℂ ∧ x ∈ ℂ → A ⁢ x ∈ ℂ
3 2 1 fmptd ⊢ A ∈ ℂ → F : ℂ ⟶ ℂ
4 simprr ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + → z ∈ ℝ +
5 simpl ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + → A ∈ ℂ
6 simprl ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + → y ∈ ℂ
7 mulcn2 ⊢ z ∈ ℝ + ∧ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → ∃ t ∈ ℝ + ∃ w ∈ ℝ + ∀ v ∈ ℂ ∀ u ∈ ℂ v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z
8 4 5 6 7 syl3anc ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + → ∃ t ∈ ℝ + ∃ w ∈ ℝ + ∀ v ∈ ℂ ∀ u ∈ ℂ v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z
9 fvoveq1 ⊢ v = A → v − A = A − A
10 9 breq1d ⊢ v = A → v − A < t ↔ A − A < t
11 10 anbi1d ⊢ v = A → v − A < t ∧ u − y < w ↔ A − A < t ∧ u − y < w
12 oveq1 ⊢ v = A → v ⁢ u = A ⁢ u
13 12 fvoveq1d ⊢ v = A → v ⁢ u − A ⁢ y = A ⁢ u − A ⁢ y
14 13 breq1d ⊢ v = A → v ⁢ u − A ⁢ y < z ↔ A ⁢ u − A ⁢ y < z
15 11 14 imbi12d ⊢ v = A → v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z ↔ A − A < t ∧ u − y < w → A ⁢ u − A ⁢ y < z
16 15 ralbidv ⊢ v = A → ∀ u ∈ ℂ v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z ↔ ∀ u ∈ ℂ A − A < t ∧ u − y < w → A ⁢ u − A ⁢ y < z
17 16 rspcv ⊢ A ∈ ℂ → ∀ v ∈ ℂ ∀ u ∈ ℂ v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z → ∀ u ∈ ℂ A − A < t ∧ u − y < w → A ⁢ u − A ⁢ y < z
18 17 ad2antrr ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + → ∀ v ∈ ℂ ∀ u ∈ ℂ v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z → ∀ u ∈ ℂ A − A < t ∧ u − y < w → A ⁢ u − A ⁢ y < z
19 subid ⊢ A ∈ ℂ → A − A = 0
20 19 ad2antrr ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → A − A = 0
21 20 abs00bd ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → A − A = 0
22 simprll ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → t ∈ ℝ +
23 22 rpgt0d ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → 0 < t
24 21 23 eqbrtrd ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → A − A < t
25 24 biantrurd ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → u − y < w ↔ A − A < t ∧ u − y < w
26 simprr ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → u ∈ ℂ
27 oveq2 ⊢ x = u → A ⁢ x = A ⁢ u
28 ovex ⊢ A ⁢ u ∈ V
29 27 1 28 fvmpt ⊢ u ∈ ℂ → F ⁡ u = A ⁢ u
30 26 29 syl ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → F ⁡ u = A ⁢ u
31 simplrl ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → y ∈ ℂ
32 oveq2 ⊢ x = y → A ⁢ x = A ⁢ y
33 ovex ⊢ A ⁢ y ∈ V
34 32 1 33 fvmpt ⊢ y ∈ ℂ → F ⁡ y = A ⁢ y
35 31 34 syl ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → F ⁡ y = A ⁢ y
36 30 35 oveq12d ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → F ⁡ u − F ⁡ y = A ⁢ u − A ⁢ y
37 36 fveq2d ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → F ⁡ u − F ⁡ y = A ⁢ u − A ⁢ y
38 37 breq1d ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → F ⁡ u − F ⁡ y < z ↔ A ⁢ u − A ⁢ y < z
39 25 38 imbi12d ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z ↔ A − A < t ∧ u − y < w → A ⁢ u − A ⁢ y < z
40 39 anassrs ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + ∧ u ∈ ℂ → u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z ↔ A − A < t ∧ u − y < w → A ⁢ u − A ⁢ y < z
41 40 ralbidva ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + → ∀ u ∈ ℂ u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z ↔ ∀ u ∈ ℂ A − A < t ∧ u − y < w → A ⁢ u − A ⁢ y < z
42 18 41 sylibrd ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + → ∀ v ∈ ℂ ∀ u ∈ ℂ v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z → ∀ u ∈ ℂ u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z
43 42 anassrs ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + ∧ w ∈ ℝ + → ∀ v ∈ ℂ ∀ u ∈ ℂ v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z → ∀ u ∈ ℂ u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z
44 43 reximdva ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ + → ∃ w ∈ ℝ + ∀ v ∈ ℂ ∀ u ∈ ℂ v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z → ∃ w ∈ ℝ + ∀ u ∈ ℂ u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z
45 44 rexlimdva ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + → ∃ t ∈ ℝ + ∃ w ∈ ℝ + ∀ v ∈ ℂ ∀ u ∈ ℂ v − A < t ∧ u − y < w → v ⁢ u − A ⁢ y < z → ∃ w ∈ ℝ + ∀ u ∈ ℂ u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z
46 8 45 mpd ⊢ A ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ z ∈ ℝ + → ∃ w ∈ ℝ + ∀ u ∈ ℂ u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z
47 46 ralrimivva ⊢ A ∈ ℂ → ∀ y ∈ ℂ ∀ z ∈ ℝ + ∃ w ∈ ℝ + ∀ u ∈ ℂ u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z
48 ssid ⊢ ℂ ⊆ ℂ
49 elcncf2 ⊢ ℂ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → F : ℂ ⟶cn ℂ ↔ F : ℂ ⟶ ℂ ∧ ∀ y ∈ ℂ ∀ z ∈ ℝ + ∃ w ∈ ℝ + ∀ u ∈ ℂ u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z
50 48 48 49 mp2an ⊢ F : ℂ ⟶cn ℂ ↔ F : ℂ ⟶ ℂ ∧ ∀ y ∈ ℂ ∀ z ∈ ℝ + ∃ w ∈ ℝ + ∀ u ∈ ℂ u − y < w → F ⁡ u − F ⁡ y < z
51 3 47 50 sylanbrc ⊢ A ∈ ℂ → F : ℂ ⟶cn ℂ