Metamath Proof Explorer


Theorem climneg

Description: Complex limit of the negative of a sequence. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017)

Ref Expression
Hypotheses climneg.1 ⊢ Ⅎ k φ
climneg.2 ⊢ Ⅎ _ k F
climneg.3 ⊢ Z = ℤ ≥ M
climneg.4 ⊢ φ → M ∈ ℤ
climneg.5 ⊢ φ → F ⇝ A
climneg.6 ⊢ φ ∧ k ∈ Z → F ⁡ k ∈ ℂ
Assertion climneg ⊢ φ → k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k ⇝ − A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 climneg.1 ⊢ Ⅎ k φ
2 climneg.2 ⊢ Ⅎ _ k F
3 climneg.3 ⊢ Z = ℤ ≥ M
4 climneg.4 ⊢ φ → M ∈ ℤ
5 climneg.5 ⊢ φ → F ⇝ A
6 climneg.6 ⊢ φ ∧ k ∈ Z → F ⁡ k ∈ ℂ
7 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ k k ∈ Z ⟼ − 1
8 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ k k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k
9 3 fvexi ⊢ Z ∈ V
10 9 mptex ⊢ k ∈ Z ⟼ − 1 ∈ V
11 10 a1i ⊢ φ → k ∈ Z ⟼ − 1 ∈ V
12 1cnd ⊢ φ → 1 ∈ ℂ
13 12 negcld ⊢ φ → − 1 ∈ ℂ
14 eqidd ⊢ j ∈ Z → k ∈ Z ⟼ − 1 = k ∈ Z ⟼ − 1
15 eqidd ⊢ j ∈ Z ∧ k = j → − 1 = − 1
16 id ⊢ j ∈ Z → j ∈ Z
17 1cnd ⊢ j ∈ Z → 1 ∈ ℂ
18 17 negcld ⊢ j ∈ Z → − 1 ∈ ℂ
19 14 15 16 18 fvmptd ⊢ j ∈ Z → k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ j = − 1
20 19 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ Z → k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ j = − 1
21 3 4 11 13 20 climconst ⊢ φ → k ∈ Z ⟼ − 1 ⇝ -1
22 9 mptex ⊢ k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k ∈ V
23 22 a1i ⊢ φ → k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k ∈ V
24 neg1cn ⊢ − 1 ∈ ℂ
25 eqid ⊢ k ∈ Z ⟼ − 1 = k ∈ Z ⟼ − 1
26 25 fvmpt2 ⊢ k ∈ Z ∧ − 1 ∈ ℂ → k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ k = − 1
27 24 26 mpan2 ⊢ k ∈ Z → k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ k = − 1
28 27 24 eqeltrdi ⊢ k ∈ Z → k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ k ∈ ℂ
29 28 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ Z → k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ k ∈ ℂ
30 simpr ⊢ φ ∧ k ∈ Z → k ∈ Z
31 6 negcld ⊢ φ ∧ k ∈ Z → − F ⁡ k ∈ ℂ
32 eqid ⊢ k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k = k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k
33 32 fvmpt2 ⊢ k ∈ Z ∧ − F ⁡ k ∈ ℂ → k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k ⁡ k = − F ⁡ k
34 30 31 33 syl2anc ⊢ φ ∧ k ∈ Z → k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k ⁡ k = − F ⁡ k
35 6 mulm1d ⊢ φ ∧ k ∈ Z → -1 ⁢ F ⁡ k = − F ⁡ k
36 27 eqcomd ⊢ k ∈ Z → − 1 = k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ k
37 36 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ Z → − 1 = k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ k
38 37 oveq1d ⊢ φ ∧ k ∈ Z → -1 ⁢ F ⁡ k = k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ k ⁢ F ⁡ k
39 34 35 38 3eqtr2d ⊢ φ ∧ k ∈ Z → k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k ⁡ k = k ∈ Z ⟼ − 1 ⁡ k ⁢ F ⁡ k
40 1 7 2 8 3 4 21 23 5 29 6 39 climmulf ⊢ φ → k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k ⇝ -1 ⁢ A
41 climcl ⊢ F ⇝ A → A ∈ ℂ
42 5 41 syl ⊢ φ → A ∈ ℂ
43 42 mulm1d ⊢ φ → -1 ⁢ A = − A
44 40 43 breqtrd ⊢ φ → k ∈ Z ⟼ − F ⁡ k ⇝ − A