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Theorem mullimc

Description: Limit of the product of two functions. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses mullimc.f F = x A B
mullimc.g G = x A C
mullimc.h H = x A B C
mullimc.b φ x A B
mullimc.c φ x A C
mullimc.x φ X F lim D
mullimc.y φ Y G lim D
Assertion mullimc φ X Y H lim D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mullimc.f F = x A B
2 mullimc.g G = x A C
3 mullimc.h H = x A B C
4 mullimc.b φ x A B
5 mullimc.c φ x A C
6 mullimc.x φ X F lim D
7 mullimc.y φ Y G lim D
8 limccl F lim D
9 8 6 sselid φ X
10 limccl G lim D
11 10 7 sselid φ Y
12 9 11 mulcld φ X Y
13 simpr φ w + w +
14 9 adantr φ w + X
15 11 adantr φ w + Y
16 mulcn2 w + X Y a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w
17 13 14 15 16 syl3anc φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w
18 4 1 fmptd φ F : A
19 1 4 dmmptd φ dom F = A
20 limcrcl X F lim D F : dom F dom F D
21 6 20 syl φ F : dom F dom F D
22 21 simp2d φ dom F
23 19 22 eqsstrrd φ A
24 21 simp3d φ D
25 18 23 24 ellimc3 φ X F lim D X a + e + z A z D z D < e F z X < a
26 6 25 mpbid φ X a + e + z A z D z D < e F z X < a
27 26 simprd φ a + e + z A z D z D < e F z X < a
28 27 r19.21bi φ a + e + z A z D z D < e F z X < a
29 28 adantrr φ a + b + e + z A z D z D < e F z X < a
30 5 2 fmptd φ G : A
31 30 23 24 ellimc3 φ Y G lim D Y b + f + z A z D z D < f G z Y < b
32 7 31 mpbid φ Y b + f + z A z D z D < f G z Y < b
33 32 simprd φ b + f + z A z D z D < f G z Y < b
34 33 r19.21bi φ b + f + z A z D z D < f G z Y < b
35 34 adantrl φ a + b + f + z A z D z D < f G z Y < b
36 reeanv e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b e + z A z D z D < e F z X < a f + z A z D z D < f G z Y < b
37 29 35 36 sylanbrc φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b
38 ifcl e + f + if e f e f +
39 38 3ad2ant2 φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b if e f e f +
40 nfv z φ a + b +
41 nfv z e + f +
42 nfra1 z z A z D z D < e F z X < a
43 nfra1 z z A z D z D < f G z Y < b
44 42 43 nfan z z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b
45 40 41 44 nf3an z φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b
46 simp11l φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f φ
47 simp1rl φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b a +
48 47 3ad2ant1 φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f a +
49 46 48 jca φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f φ a +
50 simp12 φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f e + f +
51 simp13l φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f z A z D z D < e F z X < a
52 49 50 51 jca31 φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a
53 simp1r φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < if e f e f z A z D z D < e F z X < a
54 simp2 φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < if e f e f z A
55 simp3l φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < if e f e f z D
56 simplll φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a φ
57 56 3ad2ant1 φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < if e f e f φ
58 simp1lr φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < if e f e f e + f +
59 simp3r φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < if e f e f z D < if e f e f
60 simp1l φ e + f + z A z D < if e f e f φ
61 simp2 φ e + f + z A z D < if e f e f z A
62 23 sselda φ z A z
63 60 61 62 syl2anc φ e + f + z A z D < if e f e f z
64 60 24 syl φ e + f + z A z D < if e f e f D
65 63 64 subcld φ e + f + z A z D < if e f e f z D
66 65 abscld φ e + f + z A z D < if e f e f z D
67 rpre e + e
68 67 ad2antrl φ e + f + e
69 68 3ad2ant1 φ e + f + z A z D < if e f e f e
70 rpre f + f
71 70 ad2antll φ e + f + f
72 71 3ad2ant1 φ e + f + z A z D < if e f e f f
73 69 72 ifcld φ e + f + z A z D < if e f e f if e f e f
74 simp3 φ e + f + z A z D < if e f e f z D < if e f e f
75 min1 e f if e f e f e
76 69 72 75 syl2anc φ e + f + z A z D < if e f e f if e f e f e
77 66 73 69 74 76 ltletrd φ e + f + z A z D < if e f e f z D < e
78 57 58 54 59 77 syl211anc φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < if e f e f z D < e
79 55 78 jca φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < if e f e f z D z D < e
80 rsp z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < e F z X < a
81 53 54 79 80 syl3c φ a + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < if e f e f F z X < a
82 52 81 syld3an1 φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f F z X < a
83 simp1l φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b φ
84 83 47 jca φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b φ a +
85 simp2 φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b e + f +
86 simp3r φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < f G z Y < b
87 84 85 86 jca31 φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b
88 simp1r φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f z A z D z D < f G z Y < b
89 simp2 φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f z A
90 simp3l φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f z D
91 simplll φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b φ
92 91 3ad2ant1 φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f φ
93 simp1lr φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f e + f +
94 simp3r φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f z D < if e f e f
95 min2 e f if e f e f f
96 69 72 95 syl2anc φ e + f + z A z D < if e f e f if e f e f f
97 66 73 72 74 96 ltletrd φ e + f + z A z D < if e f e f z D < f
98 92 93 89 94 97 syl211anc φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f z D < f
99 90 98 jca φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f z D z D < f
100 rsp z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < f G z Y < b
101 88 89 99 100 syl3c φ a + e + f + z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f G z Y < b
102 87 101 syl3an1 φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f G z Y < b
103 82 102 jca φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f F z X < a G z Y < b
104 103 3exp φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f F z X < a G z Y < b
105 45 104 ralrimi φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b z A z D z D < if e f e f F z X < a G z Y < b
106 brimralrspcev if e f e f + z A z D z D < if e f e f F z X < a G z Y < b y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
107 39 105 106 syl2anc φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
108 107 3exp φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
109 108 rexlimdvv φ a + b + e + f + z A z D z D < e F z X < a z A z D z D < f G z Y < b y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
110 37 109 mpd φ a + b + y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
111 110 adantlr φ w + a + b + y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
112 111 3adant3 φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
113 nfv z φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y +
114 nfra1 z z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
115 113 114 nfan z φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
116 simp1l φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w φ
117 116 ad2antrr φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b φ
118 117 3ad2ant1 φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y φ
119 simp2 φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y z A
120 nfv x φ z A
121 nfmpt1 _ x x A B C
122 3 121 nfcxfr _ x H
123 nfcv _ x z
124 122 123 nffv _ x H z
125 nfmpt1 _ x x A B
126 1 125 nfcxfr _ x F
127 126 123 nffv _ x F z
128 nfcv _ x ×
129 nfmpt1 _ x x A C
130 2 129 nfcxfr _ x G
131 130 123 nffv _ x G z
132 127 128 131 nfov _ x F z G z
133 124 132 nfeq x H z = F z G z
134 120 133 nfim x φ z A H z = F z G z
135 eleq1w x = z x A z A
136 135 anbi2d x = z φ x A φ z A
137 fveq2 x = z H x = H z
138 fveq2 x = z F x = F z
139 fveq2 x = z G x = G z
140 138 139 oveq12d x = z F x G x = F z G z
141 137 140 eqeq12d x = z H x = F x G x H z = F z G z
142 136 141 imbi12d x = z φ x A H x = F x G x φ z A H z = F z G z
143 simpr φ x A x A
144 4 5 mulcld φ x A B C
145 3 fvmpt2 x A B C H x = B C
146 143 144 145 syl2anc φ x A H x = B C
147 1 fvmpt2 x A B F x = B
148 143 4 147 syl2anc φ x A F x = B
149 148 eqcomd φ x A B = F x
150 2 fvmpt2 x A C G x = C
151 143 5 150 syl2anc φ x A G x = C
152 151 eqcomd φ x A C = G x
153 149 152 oveq12d φ x A B C = F x G x
154 146 153 eqtrd φ x A H x = F x G x
155 134 142 154 chvarfv φ z A H z = F z G z
156 155 fvoveq1d φ z A H z X Y = F z G z X Y
157 118 119 156 syl2anc φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y H z X Y = F z G z X Y
158 18 ffvelrnda φ z A F z
159 30 ffvelrnda φ z A G z
160 158 159 jca φ z A F z G z
161 118 119 160 syl2anc φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y F z G z
162 simpll3 φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b c d c X < a d Y < b c d X Y < w
163 162 3ad2ant1 φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y c d c X < a d Y < b c d X Y < w
164 rsp z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
165 164 3imp z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
166 165 3adant1l φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y F z X < a G z Y < b
167 fvoveq1 c = F z c X = F z X
168 167 breq1d c = F z c X < a F z X < a
169 168 anbi1d c = F z c X < a d Y < b F z X < a d Y < b
170 oveq1 c = F z c d = F z d
171 170 fvoveq1d c = F z c d X Y = F z d X Y
172 171 breq1d c = F z c d X Y < w F z d X Y < w
173 169 172 imbi12d c = F z c X < a d Y < b c d X Y < w F z X < a d Y < b F z d X Y < w
174 fvoveq1 d = G z d Y = G z Y
175 174 breq1d d = G z d Y < b G z Y < b
176 175 anbi2d d = G z F z X < a d Y < b F z X < a G z Y < b
177 oveq2 d = G z F z d = F z G z
178 177 fvoveq1d d = G z F z d X Y = F z G z X Y
179 178 breq1d d = G z F z d X Y < w F z G z X Y < w
180 176 179 imbi12d d = G z F z X < a d Y < b F z d X Y < w F z X < a G z Y < b F z G z X Y < w
181 173 180 rspc2v F z G z c d c X < a d Y < b c d X Y < w F z X < a G z Y < b F z G z X Y < w
182 161 163 166 181 syl3c φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y F z G z X Y < w
183 157 182 eqbrtrd φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y H z X Y < w
184 183 3exp φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y H z X Y < w
185 115 184 ralrimi φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y H z X Y < w
186 185 ex φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b z A z D z D < y H z X Y < w
187 186 reximdva φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y F z X < a G z Y < b y + z A z D z D < y H z X Y < w
188 112 187 mpd φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y H z X Y < w
189 188 3exp φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y H z X Y < w
190 189 rexlimdvv φ w + a + b + c d c X < a d Y < b c d X Y < w y + z A z D z D < y H z X Y < w
191 17 190 mpd φ w + y + z A z D z D < y H z X Y < w
192 191 ralrimiva φ w + y + z A z D z D < y H z X Y < w
193 144 3 fmptd φ H : A
194 193 23 24 ellimc3 φ X Y H lim D X Y w + y + z A z D z D < y H z X Y < w
195 12 192 194 mpbir2and φ X Y H lim D