Metamath Proof Explorer


Theorem constlimc

Description: Limit of constant function. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses constlimc.f 𝐹 = ( 𝑥𝐴𝐵 )
constlimc.a ( 𝜑𝐴 ⊆ ℂ )
constlimc.b ( 𝜑𝐵 ∈ ℂ )
constlimc.c ( 𝜑𝐶 ∈ ℂ )
Assertion constlimc ( 𝜑𝐵 ∈ ( 𝐹 lim 𝐶 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 constlimc.f 𝐹 = ( 𝑥𝐴𝐵 )
2 constlimc.a ( 𝜑𝐴 ⊆ ℂ )
3 constlimc.b ( 𝜑𝐵 ∈ ℂ )
4 constlimc.c ( 𝜑𝐶 ∈ ℂ )
5 1rp 1 ∈ ℝ+
6 5 a1i ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ+ ) → 1 ∈ ℝ+ )
7 simpr ( ( 𝜑𝑣𝐴 ) → 𝑣𝐴 )
8 vex 𝑣 ∈ V
9 nfcv 𝑥 𝐵
10 csbtt ( ( 𝑣 ∈ V ∧ 𝑥 𝐵 ) → 𝑣 / 𝑥 𝐵 = 𝐵 )
11 8 9 10 mp2an 𝑣 / 𝑥 𝐵 = 𝐵
12 11 3 eqeltrid ( 𝜑 𝑣 / 𝑥 𝐵 ∈ ℂ )
13 12 adantr ( ( 𝜑𝑣𝐴 ) → 𝑣 / 𝑥 𝐵 ∈ ℂ )
14 1 fvmpts ( ( 𝑣𝐴 𝑣 / 𝑥 𝐵 ∈ ℂ ) → ( 𝐹𝑣 ) = 𝑣 / 𝑥 𝐵 )
15 7 13 14 syl2anc ( ( 𝜑𝑣𝐴 ) → ( 𝐹𝑣 ) = 𝑣 / 𝑥 𝐵 )
16 15 oveq1d ( ( 𝜑𝑣𝐴 ) → ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) = ( 𝑣 / 𝑥 𝐵𝐵 ) )
17 11 oveq1i ( 𝑣 / 𝑥 𝐵𝐵 ) = ( 𝐵𝐵 )
18 16 17 eqtrdi ( ( 𝜑𝑣𝐴 ) → ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) = ( 𝐵𝐵 ) )
19 18 fveq2d ( ( 𝜑𝑣𝐴 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) = ( abs ‘ ( 𝐵𝐵 ) ) )
20 3 subidd ( 𝜑 → ( 𝐵𝐵 ) = 0 )
21 20 fveq2d ( 𝜑 → ( abs ‘ ( 𝐵𝐵 ) ) = ( abs ‘ 0 ) )
22 21 adantr ( ( 𝜑𝑣𝐴 ) → ( abs ‘ ( 𝐵𝐵 ) ) = ( abs ‘ 0 ) )
23 abs0 ( abs ‘ 0 ) = 0
24 23 a1i ( ( 𝜑𝑣𝐴 ) → ( abs ‘ 0 ) = 0 )
25 19 22 24 3eqtrd ( ( 𝜑𝑣𝐴 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) = 0 )
26 25 adantlr ( ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑣𝐴 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) = 0 )
27 rpgt0 ( 𝑦 ∈ ℝ+ → 0 < 𝑦 )
28 27 ad2antlr ( ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑣𝐴 ) → 0 < 𝑦 )
29 26 28 eqbrtrd ( ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑣𝐴 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) < 𝑦 )
30 29 a1d ( ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑣𝐴 ) → ( ( 𝑣𝐶 ∧ ( abs ‘ ( 𝑣𝐶 ) ) < 1 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) < 𝑦 ) )
31 30 ralrimiva ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ+ ) → ∀ 𝑣𝐴 ( ( 𝑣𝐶 ∧ ( abs ‘ ( 𝑣𝐶 ) ) < 1 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) < 𝑦 ) )
32 brimralrspcev ( ( 1 ∈ ℝ+ ∧ ∀ 𝑣𝐴 ( ( 𝑣𝐶 ∧ ( abs ‘ ( 𝑣𝐶 ) ) < 1 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) < 𝑦 ) ) → ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣𝐴 ( ( 𝑣𝐶 ∧ ( abs ‘ ( 𝑣𝐶 ) ) < 𝑤 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) < 𝑦 ) )
33 6 31 32 syl2anc ( ( 𝜑𝑦 ∈ ℝ+ ) → ∃ 𝑤 ∈ ℝ+𝑣𝐴 ( ( 𝑣𝐶 ∧ ( abs ‘ ( 𝑣𝐶 ) ) < 𝑤 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) < 𝑦 ) )
34 33 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℝ+𝑣𝐴 ( ( 𝑣𝐶 ∧ ( abs ‘ ( 𝑣𝐶 ) ) < 𝑤 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) < 𝑦 ) )
35 3 adantr ( ( 𝜑𝑥𝐴 ) → 𝐵 ∈ ℂ )
36 35 1 fmptd ( 𝜑𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ )
37 36 2 4 ellimc3 ( 𝜑 → ( 𝐵 ∈ ( 𝐹 lim 𝐶 ) ↔ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℝ+𝑣𝐴 ( ( 𝑣𝐶 ∧ ( abs ‘ ( 𝑣𝐶 ) ) < 𝑤 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑣 ) − 𝐵 ) ) < 𝑦 ) ) ) )
38 3 34 37 mpbir2and ( 𝜑𝐵 ∈ ( 𝐹 lim 𝐶 ) )