Metamath Proof Explorer


Theorem rlimdiv

Description: Limit of the quotient of two converging functions. Proposition 12-2.1(a) of Gleason p. 168. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2014)

Ref Expression
Hypotheses rlimadd.3 φ x A B V
rlimadd.4 φ x A C V
rlimadd.5 φ x A B D
rlimadd.6 φ x A C E
rlimdiv.7 φ E 0
rlimdiv.8 φ x A C 0
Assertion rlimdiv φ x A B C D E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rlimadd.3 φ x A B V
2 rlimadd.4 φ x A C V
3 rlimadd.5 φ x A B D
4 rlimadd.6 φ x A C E
5 rlimdiv.7 φ E 0
6 rlimdiv.8 φ x A C 0
7 1 3 rlimmptrcl φ x A B
8 2 4 rlimmptrcl φ x A C
9 8 6 reccld φ x A 1 C
10 eldifsn C 0 C C 0
11 8 6 10 sylanbrc φ x A C 0
12 11 fmpttd φ x A C : A 0
13 rlimcl x A C E E
14 4 13 syl φ E
15 eldifsn E 0 E E 0
16 14 5 15 sylanbrc φ E 0
17 eldifsn y 0 y y 0
18 reccl y y 0 1 y
19 17 18 sylbi y 0 1 y
20 19 adantl φ y 0 1 y
21 20 fmpttd φ y 0 1 y : 0
22 eqid if 1 E z 1 E z E 2 = if 1 E z 1 E z E 2
23 22 reccn2 E 0 z + w + v 0 v E < w 1 v 1 E < z
24 16 23 sylan φ z + w + v 0 v E < w 1 v 1 E < z
25 oveq2 y = v 1 y = 1 v
26 eqid y 0 1 y = y 0 1 y
27 ovex 1 v V
28 25 26 27 fvmpt v 0 y 0 1 y v = 1 v
29 oveq2 y = E 1 y = 1 E
30 ovex 1 E V
31 29 26 30 fvmpt E 0 y 0 1 y E = 1 E
32 16 31 syl φ y 0 1 y E = 1 E
33 28 32 oveqan12rd φ v 0 y 0 1 y v y 0 1 y E = 1 v 1 E
34 33 fveq2d φ v 0 y 0 1 y v y 0 1 y E = 1 v 1 E
35 34 breq1d φ v 0 y 0 1 y v y 0 1 y E < z 1 v 1 E < z
36 35 imbi2d φ v 0 v E < w y 0 1 y v y 0 1 y E < z v E < w 1 v 1 E < z
37 36 ralbidva φ v 0 v E < w y 0 1 y v y 0 1 y E < z v 0 v E < w 1 v 1 E < z
38 37 rexbidv φ w + v 0 v E < w y 0 1 y v y 0 1 y E < z w + v 0 v E < w 1 v 1 E < z
39 38 biimpar φ w + v 0 v E < w 1 v 1 E < z w + v 0 v E < w y 0 1 y v y 0 1 y E < z
40 24 39 syldan φ z + w + v 0 v E < w y 0 1 y v y 0 1 y E < z
41 12 16 4 21 40 rlimcn1 φ y 0 1 y x A C y 0 1 y E
42 eqidd φ x A C = x A C
43 eqidd φ y 0 1 y = y 0 1 y
44 oveq2 y = C 1 y = 1 C
45 11 42 43 44 fmptco φ y 0 1 y x A C = x A 1 C
46 41 45 32 3brtr3d φ x A 1 C 1 E
47 7 9 3 46 rlimmul φ x A B 1 C D 1 E
48 7 8 6 divrecd φ x A B C = B 1 C
49 48 mpteq2dva φ x A B C = x A B 1 C
50 rlimcl x A B D D
51 3 50 syl φ D
52 51 14 5 divrecd φ D E = D 1 E
53 47 49 52 3brtr4d φ x A B C D E