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Theorem rlimsqzlem

Description: Lemma for rlimsqz and rlimsqz2 . (Contributed by Mario Carneiro, 18-Sep-2014) (Revised by Mario Carneiro, 20-May-2016)

Ref Expression
Hypotheses rlimsqzlem.m ⊢ φ → M ∈ ℝ
rlimsqzlem.e ⊢ φ → E ∈ ℂ
rlimsqzlem.1 ⊢ φ → x ∈ A ⟼ B ⇝ℝ D
rlimsqzlem.2 ⊢ φ ∧ x ∈ A → B ∈ ℂ
rlimsqzlem.3 ⊢ φ ∧ x ∈ A → C ∈ ℂ
rlimsqzlem.4 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ M ≤ x → C − E ≤ B − D
Assertion rlimsqzlem ⊢ φ → x ∈ A ⟼ C ⇝ℝ E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rlimsqzlem.m ⊢ φ → M ∈ ℝ
2 rlimsqzlem.e ⊢ φ → E ∈ ℂ
3 rlimsqzlem.1 ⊢ φ → x ∈ A ⟼ B ⇝ℝ D
4 rlimsqzlem.2 ⊢ φ ∧ x ∈ A → B ∈ ℂ
5 rlimsqzlem.3 ⊢ φ ∧ x ∈ A → C ∈ ℂ
6 rlimsqzlem.4 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ M ≤ x → C − E ≤ B − D
7 1 ad3antrrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → M ∈ ℝ
8 1 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A → M ∈ ℝ
9 elicopnf ⊢ M ∈ ℝ → z ∈ M +∞ ↔ z ∈ ℝ ∧ M ≤ z
10 8 9 syl ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A → z ∈ M +∞ ↔ z ∈ ℝ ∧ M ≤ z
11 10 simprbda ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ → z ∈ ℝ
12 11 adantrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → z ∈ ℝ
13 eqid ⊢ x ∈ A ⟼ B = x ∈ A ⟼ B
14 13 4 dmmptd ⊢ φ → dom ⁡ x ∈ A ⟼ B = A
15 rlimss ⊢ x ∈ A ⟼ B ⇝ℝ D → dom ⁡ x ∈ A ⟼ B ⊆ ℝ
16 3 15 syl ⊢ φ → dom ⁡ x ∈ A ⟼ B ⊆ ℝ
17 14 16 eqsstrrd ⊢ φ → A ⊆ ℝ
18 17 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + → A ⊆ ℝ
19 18 sselda ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A → x ∈ ℝ
20 19 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → x ∈ ℝ
21 10 simplbda ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ → M ≤ z
22 21 adantrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → M ≤ z
23 simprr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → z ≤ x
24 7 12 20 22 23 letrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → M ≤ x
25 6 anassrs ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ M ≤ x → C − E ≤ B − D
26 25 adantllr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ M ≤ x → C − E ≤ B − D
27 24 26 syldan ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → C − E ≤ B − D
28 2 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A → E ∈ ℂ
29 5 28 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ A → C − E ∈ ℂ
30 29 abscld ⊢ φ ∧ x ∈ A → C − E ∈ ℝ
31 30 ad4ant13 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → C − E ∈ ℝ
32 rlimcl ⊢ x ∈ A ⟼ B ⇝ℝ D → D ∈ ℂ
33 3 32 syl ⊢ φ → D ∈ ℂ
34 33 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A → D ∈ ℂ
35 4 34 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ A → B − D ∈ ℂ
36 35 abscld ⊢ φ ∧ x ∈ A → B − D ∈ ℝ
37 36 ad4ant13 ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → B − D ∈ ℝ
38 rpre ⊢ y ∈ ℝ + → y ∈ ℝ
39 38 ad3antlr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → y ∈ ℝ
40 lelttr ⊢ C − E ∈ ℝ ∧ B − D ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ → C − E ≤ B − D ∧ B − D < y → C − E < y
41 31 37 39 40 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → C − E ≤ B − D ∧ B − D < y → C − E < y
42 27 41 mpand ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ ∧ z ≤ x → B − D < y → C − E < y
43 42 expr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ A ∧ z ∈ M +∞ → z ≤ x → B − D < y → C − E < y
44 43 an32s ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ M +∞ ∧ x ∈ A → z ≤ x → B − D < y → C − E < y
45 44 a2d ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ M +∞ ∧ x ∈ A → z ≤ x → B − D < y → z ≤ x → C − E < y
46 45 ralimdva ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ M +∞ → ∀ x ∈ A z ≤ x → B − D < y → ∀ x ∈ A z ≤ x → C − E < y
47 46 reximdva ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ + → ∃ z ∈ M +∞ ∀ x ∈ A z ≤ x → B − D < y → ∃ z ∈ M +∞ ∀ x ∈ A z ≤ x → C − E < y
48 47 ralimdva ⊢ φ → ∀ y ∈ ℝ + ∃ z ∈ M +∞ ∀ x ∈ A z ≤ x → B − D < y → ∀ y ∈ ℝ + ∃ z ∈ M +∞ ∀ x ∈ A z ≤ x → C − E < y
49 4 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ A B ∈ ℂ
50 49 17 33 1 rlim3 ⊢ φ → x ∈ A ⟼ B ⇝ℝ D ↔ ∀ y ∈ ℝ + ∃ z ∈ M +∞ ∀ x ∈ A z ≤ x → B − D < y
51 5 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ A C ∈ ℂ
52 51 17 2 1 rlim3 ⊢ φ → x ∈ A ⟼ C ⇝ℝ E ↔ ∀ y ∈ ℝ + ∃ z ∈ M +∞ ∀ x ∈ A z ≤ x → C − E < y
53 48 50 52 3imtr4d ⊢ φ → x ∈ A ⟼ B ⇝ℝ D → x ∈ A ⟼ C ⇝ℝ E
54 3 53 mpd ⊢ φ → x ∈ A ⟼ C ⇝ℝ E