Theorem limcres 23650

Description: If B is an interior point of C u. { B } relative to the domain A, then a limit point of F |` C extends to a limit of F. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Dec-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
limcres.f	|- ( ph -> F : A --> CC )
limcres.c	|- ( ph -> C C_ A )
limcres.a	|- ( ph -> A C_ CC )
limcres.k	|- K = ( TopOpen ` ℂfld )
limcres.j	|- J = ( K ↾t ( A u. { B } ) )
limcres.i	|- ( ph -> B e. ( ( int ` J ) ` ( C u. { B } ) ) )

Assertion

Ref	Expression
limcres	|- ( ph -> ( ( F |` C ) lim CC B ) = ( F lim CC B ) )

Proof of Theorem limcres

Dummy variables z x are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		limcrcl 23638	. . . . . 6 |- ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> ( ( F |` C ) : dom ( F |` C ) --> CC /\ dom ( F |` C ) C_ CC /\ B e. CC ) )
2	1	simp3d 1075	. . . . 5 |- ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> B e. CC )
3		limccl 23639	. . . . . 6 |- ( ( F |` C ) lim CC B ) C_ CC
4	3	sseli 3599	. . . . 5 |- ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> x e. CC )
5	2, 4	jca 554	. . . 4 |- ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> ( B e. CC /\ x e. CC ) )
6	5	a1i 11	. . 3 |- ( ph -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) -> ( B e. CC /\ x e. CC ) ) )
7		limcrcl 23638	. . . . . 6 |- ( x e. ( F lim CC B ) -> ( F : dom F --> CC /\ dom F C_ CC /\ B e. CC ) )
8	7	simp3d 1075	. . . . 5 |- ( x e. ( F lim CC B ) -> B e. CC )
9		limccl 23639	. . . . . 6 |- ( F lim CC B ) C_ CC
10	9	sseli 3599	. . . . 5 |- ( x e. ( F lim CC B ) -> x e. CC )
11	8, 10	jca 554	. . . 4 |- ( x e. ( F lim CC B ) -> ( B e. CC /\ x e. CC ) )
12	11	a1i 11	. . 3 |- ( ph -> ( x e. ( F lim CC B ) -> ( B e. CC /\ x e. CC ) ) )
13		limcres.j	. . . . . . . 8 |- J = ( K ↾t ( A u. { B } ) )
14		limcres.k	. . . . . . . . . 10 |- K = ( TopOpen ` ℂfld )
15	14	cnfldtopon 22586	. . . . . . . . 9 |- K e. (TopOn ` CC )
16		limcres.a	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> A C_ CC )
17	16	adantr 481	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> A C_ CC )
18		simprl 794	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> B e. CC )
19	18	snssd 4340	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> { B } C_ CC )
20	17, 19	unssd 3789	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( A u. { B } ) C_ CC )
21		resttopon 20965	. . . . . . . . 9 |- ( ( K e. (TopOn ` CC ) /\ ( A u. { B } ) C_ CC ) -> ( K ↾t ( A u. { B } ) ) e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) )
22	15, 20, 21	sylancr 695	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( K ↾t ( A u. { B } ) ) e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) )
23	13, 22	syl5eqel 2705	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> J e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) )
24		topontop 20718	. . . . . . 7 |- ( J e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) -> J e. Top )
25	23, 24	syl 17	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> J e. Top )
26		limcres.c	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> C C_ A )
27	26	adantr 481	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> C C_ A )
28		unss1 3782	. . . . . . . 8 |- ( C C_ A -> ( C u. { B } ) C_ ( A u. { B } ) )
29	27, 28	syl 17	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( C u. { B } ) C_ ( A u. { B } ) )
30		toponuni 20719	. . . . . . . 8 |- ( J e. (TopOn ` ( A u. { B } ) ) -> ( A u. { B } ) = U. J )
31	23, 30	syl 17	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( A u. { B } ) = U. J )
32	29, 31	sseqtrd 3641	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( C u. { B } ) C_ U. J )
33		limcres.i	. . . . . . 7 |- ( ph -> B e. ( ( int ` J ) ` ( C u. { B } ) ) )
34	33	adantr 481	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> B e. ( ( int ` J ) ` ( C u. { B } ) ) )
35		elun 3753	. . . . . . . . 9 |- ( z e. ( A u. { B } ) <-> ( z e. A \/ z e. { B } ) )
36		simplrr 801	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. A ) -> x e. CC )
37		limcres.f	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> F : A --> CC )
38	37	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> F : A --> CC )
39	38	ffvelrnda 6359	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. A ) -> ( F ` z ) e. CC )
40	36, 39	ifcld 4131	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. A ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) e. CC )
41		elsni 4194	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( z e. { B } -> z = B )
42	41	adantl 482	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. { B } ) -> z = B )
43	42	iftrued 4094	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. { B } ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) = x )
44		simplrr 801	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. { B } ) -> x e. CC )
45	43, 44	eqeltrd 2701	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. { B } ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) e. CC )
46	40, 45	jaodan 826	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ ( z e. A \/ z e. { B } ) ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) e. CC )
47	35, 46	sylan2b 492	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) /\ z e. ( A u. { B } ) ) -> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) e. CC )
48		eqid 2622	. . . . . . . 8 |- ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) = ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) )
49	47, 48	fmptd 6385	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : ( A u. { B } ) --> CC )
50	31	feq2d 6031	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : ( A u. { B } ) --> CC <-> ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : U. J --> CC ) )
51	49, 50	mpbid 222	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : U. J --> CC )
52		eqid 2622	. . . . . . 7 |- U. J = U. J
53	15	toponunii 20721	. . . . . . 7 |- CC = U. K
54	52, 53	cnprest 21093	. . . . . 6 |- ( ( ( J e. Top /\ ( C u. { B } ) C_ U. J ) /\ ( B e. ( ( int ` J ) ` ( C u. { B } ) ) /\ ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) : U. J --> CC ) ) -> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) e. ( ( J CnP K ) ` B ) <-> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) e. ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
55	25, 32, 34, 51, 54	syl22anc 1327	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) e. ( ( J CnP K ) ` B ) <-> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) e. ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
56	13, 14, 48, 38, 17, 18	ellimc 23637	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( x e. ( F lim CC B ) <-> ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) e. ( ( J CnP K ) ` B ) ) )
57		eqid 2622	. . . . . . 7 |- ( K ↾t ( C u. { B } ) ) = ( K ↾t ( C u. { B } ) )
58		eqid 2622	. . . . . . 7 |- ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) = ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) )
59	38, 27	fssresd 6071	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( F |` C ) : C --> CC )
60	27, 17	sstrd 3613	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> C C_ CC )
61	57, 14, 58, 59, 60, 18	ellimc 23637	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) e. ( ( ( K ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
62	29	resmptd 5452	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) = ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) )
63		elun 3753	. . . . . . . . . . 11 |- ( z e. ( C u. { B } ) <-> ( z e. C \/ z e. { B } ) )
64		velsn 4193	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z e. { B } <-> z = B )
65	64	orbi2i 541	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( z e. C \/ z e. { B } ) <-> ( z e. C \/ z = B ) )
66	63, 65	bitri 264	. . . . . . . . . 10 |- ( z e. ( C u. { B } ) <-> ( z e. C \/ z = B ) )
67		pm5.61 749	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( z e. C \/ z = B ) /\ -. z = B ) <-> ( z e. C /\ -. z = B ) )
68		fvres 6207	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( z e. C -> ( ( F |` C ) ` z ) = ( F ` z ) )
69	68	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( z e. C /\ -. z = B ) -> ( ( F |` C ) ` z ) = ( F ` z ) )
70	67, 69	sylbi 207	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( z e. C \/ z = B ) /\ -. z = B ) -> ( ( F |` C ) ` z ) = ( F ` z ) )
71	70	ifeq2da 4117	. . . . . . . . . 10 |- ( ( z e. C \/ z = B ) -> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) = if ( z = B , x , ( F ` z ) ) )
72	66, 71	sylbi 207	. . . . . . . . 9 |- ( z e. ( C u. { B } ) -> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) = if ( z = B , x , ( F ` z ) ) )
73	72	mpteq2ia 4740	. . . . . . . 8 |- ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) = ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) )
74	62, 73	syl6reqr 2675	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) = ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) )
75	13	oveq1i 6660	. . . . . . . . . 10 |- ( J ↾t ( C u. { B } ) ) = ( ( K ↾t ( A u. { B } ) ) ↾t ( C u. { B } ) )
76	15	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> K e. (TopOn ` CC ) )
77		cnex 10017	. . . . . . . . . . . . 13 |- CC e. _V
78	77	ssex 4802	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( A u. { B } ) C_ CC -> ( A u. { B } ) e. _V )
79	20, 78	syl 17	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( A u. { B } ) e. _V )
80		restabs 20969	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( K e. (TopOn ` CC ) /\ ( C u. { B } ) C_ ( A u. { B } ) /\ ( A u. { B } ) e. _V ) -> ( ( K ↾t ( A u. { B } ) ) ↾t ( C u. { B } ) ) = ( K ↾t ( C u. { B } ) ) )
81	76, 29, 79, 80	syl3anc 1326	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( K ↾t ( A u. { B } ) ) ↾t ( C u. { B } ) ) = ( K ↾t ( C u. { B } ) ) )
82	75, 81	syl5req 2669	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( K ↾t ( C u. { B } ) ) = ( J ↾t ( C u. { B } ) ) )
83	82	oveq1d 6665	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( K ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) = ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) )
84	83	fveq1d 6193	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( ( K ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) = ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) )
85	74, 84	eleq12d 2695	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( ( z e. ( C u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( ( F |` C ) ` z ) ) ) e. ( ( ( K ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) <-> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) e. ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
86	61, 85	bitrd 268	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> ( ( z e. ( A u. { B } ) |-> if ( z = B , x , ( F ` z ) ) ) |` ( C u. { B } ) ) e. ( ( ( J ↾t ( C u. { B } ) ) CnP K ) ` B ) ) )
87	55, 56, 86	3bitr4rd 301	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( B e. CC /\ x e. CC ) ) -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> x e. ( F lim CC B ) ) )
88	87	ex 450	. . 3 |- ( ph -> ( ( B e. CC /\ x e. CC ) -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> x e. ( F lim CC B ) ) ) )
89	6, 12, 88	pm5.21ndd 369	. 2 |- ( ph -> ( x e. ( ( F |` C ) lim CC B ) <-> x e. ( F lim CC B ) ) )
90	89	eqrdv 2620	1 |- ( ph -> ( ( F |` C ) lim CC B ) = ( F lim CC B ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   <-> wb 196   \/ wo 383   /\ wa 384   = wceq 1483   e. wcel 1990   _Vcvv 3200   u. cun 3572   C_ wss 3574   ifcif 4086   {csn 4177   U.cuni 4436   |-> cmpt 4729   dom cdm 5114   |` cres 5116   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   ↾_t crest 16081   TopOpenctopn 16082  ℂ_fldccnfld 19746   Topctop 20698  TopOnctopon 20715   intcnt 20821   CnP ccnp 21029   lim CC climc 23626

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fi 8317  df-sup 8348  df-inf 8349  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-xneg 11946  df-xadd 11947  df-xmul 11948  df-fz 12327  df-seq 12802  df-exp 12861  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-starv 15956  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-unif 15965  df-rest 16083  df-topn 16084  df-topgen 16104  df-psmet 19738  df-xmet 19739  df-met 19740  df-bl 19741  df-mopn 19742  df-cnfld 19747  df-top 20699  df-topon 20716  df-topsp 20737  df-bases 20750  df-ntr 20824  df-cnp 21032  df-xms 22125  df-ms 22126  df-limc 23630

This theorem is referenced by:  dvreslem  23673  dvaddbr  23701  dvmulbr  23702  lhop2  23778  lhop  23779  limciccioolb  39853  limcicciooub  39869  limcresiooub  39874  limcresioolb  39875  ioccncflimc  40098  icocncflimc  40102  dirkercncflem3  40322  fourierdlem32  40356  fourierdlem33  40357  fourierdlem48  40371  fourierdlem49  40372  fourierdlem62  40385  fouriersw  40448