Metamath Proof Explorer


Theorem climmul

Description: Limit of the product of two converging sequences. Proposition 12-2.1(c) of Gleason p. 168. (Contributed by NM, 27-Dec-2005) (Proof shortened by Mario Carneiro, 1-Feb-2014)

Ref Expression
Hypotheses climadd.1 โŠข ๐‘ = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ )
climadd.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
climadd.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โ‡ ๐ด )
climadd.6 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โˆˆ ๐‘‹ )
climadd.7 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โ‡ ๐ต )
climadd.8 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
climadd.9 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
climmul.h โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
Assertion climmul ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โ‡ ( ๐ด ยท ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 climadd.1 โŠข ๐‘ = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ )
2 climadd.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
3 climadd.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โ‡ ๐ด )
4 climadd.6 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โˆˆ ๐‘‹ )
5 climadd.7 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โ‡ ๐ต )
6 climadd.8 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
7 climadd.9 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
8 climmul.h โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐‘ ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
9 climcl โŠข ( ๐น โ‡ ๐ด โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
10 3 9 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
11 climcl โŠข ( ๐บ โ‡ ๐ต โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
12 5 11 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
13 mulcl โŠข ( ( ๐‘ข โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฃ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ข ยท ๐‘ฃ ) โˆˆ โ„‚ )
14 13 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ข โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฃ โˆˆ โ„‚ ) ) โ†’ ( ๐‘ข ยท ๐‘ฃ ) โˆˆ โ„‚ )
15 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ )
16 10 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
17 12 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
18 mulcn2 โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ โ„+ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„‚ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„‚ ( ( ( abs โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐ด ) ) < ๐‘ฆ โˆง ( abs โ€˜ ( ๐‘ฃ โˆ’ ๐ต ) ) < ๐‘ง ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ๐‘ข ยท ๐‘ฃ ) โˆ’ ( ๐ด ยท ๐ต ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
19 15 16 17 18 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ โ„+ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„+ โˆ€ ๐‘ข โˆˆ โ„‚ โˆ€ ๐‘ฃ โˆˆ โ„‚ ( ( ( abs โ€˜ ( ๐‘ข โˆ’ ๐ด ) ) < ๐‘ฆ โˆง ( abs โ€˜ ( ๐‘ฃ โˆ’ ๐ต ) ) < ๐‘ง ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ( ๐‘ข ยท ๐‘ฃ ) โˆ’ ( ๐ด ยท ๐ต ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
20 1 2 10 12 14 3 5 4 19 6 7 8 climcn2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โ‡ ( ๐ด ยท ๐ต ) )