Theorem mulc1cncf 22708

Description: Multiplication by a constant is continuous. (Contributed by Paul Chapman, 28-Nov-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 30-Apr-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
mulc1cncf.1	|- F = ( x e. CC |-> ( A x. x ) )

Assertion

Ref	Expression
mulc1cncf	|- ( A e. CC -> F e. ( CC -cn-> CC ) )

Distinct variable group:   x, A

Allowed substitution hint:   F( x)

Proof of Theorem mulc1cncf

Dummy variables u t v w y z are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mulcl 10020	. . 3 |- ( ( A e. CC /\ x e. CC ) -> ( A x. x ) e. CC )
2		mulc1cncf.1	. . 3 |- F = ( x e. CC |-> ( A x. x ) )
3	1, 2	fmptd 6385	. 2 |- ( A e. CC -> F : CC --> CC )
4		simprr 796	. . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) -> z e. RR+ )
5		simpl 473	. . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) -> A e. CC )
6		simprl 794	. . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) -> y e. CC )
7		mulcn2 14326	. . . . 5 |- ( ( z e. RR+ /\ A e. CC /\ y e. CC ) -> E. t e. RR+ E. w e. RR+ A. v e. CC A. u e. CC ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) )
8	4, 5, 6, 7	syl3anc 1326	. . . 4 |- ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) -> E. t e. RR+ E. w e. RR+ A. v e. CC A. u e. CC ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) )
9		oveq1 6657	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( v = A -> ( v - A ) = ( A - A ) )
10	9	fveq2d 6195	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( v = A -> ( abs ` ( v - A ) ) = ( abs ` ( A - A ) ) )
11	10	breq1d 4663	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( v = A -> ( ( abs ` ( v - A ) ) < t <-> ( abs ` ( A - A ) ) < t ) )
12	11	anbi1d 741	. . . . . . . . . . . 12 |- ( v = A -> ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) <-> ( ( abs ` ( A - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) ) )
13		oveq1 6657	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( v = A -> ( v x. u ) = ( A x. u ) )
14	13	oveq1d 6665	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( v = A -> ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) = ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) )
15	14	fveq2d 6195	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( v = A -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) = ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) )
16	15	breq1d 4663	. . . . . . . . . . . 12 |- ( v = A -> ( ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z <-> ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) )
17	12, 16	imbi12d 334	. . . . . . . . . . 11 |- ( v = A -> ( ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) <-> ( ( ( abs ` ( A - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) ) )
18	17	ralbidv 2986	. . . . . . . . . 10 |- ( v = A -> ( A. u e. CC ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) <-> A. u e. CC ( ( ( abs ` ( A - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) ) )
19	18	rspcv 3305	. . . . . . . . 9 |- ( A e. CC -> ( A. v e. CC A. u e. CC ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) -> A. u e. CC ( ( ( abs ` ( A - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) ) )
20	19	ad2antrr 762	. . . . . . . 8 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) ) -> ( A. v e. CC A. u e. CC ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) -> A. u e. CC ( ( ( abs ` ( A - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) ) )
21		subid 10300	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( A e. CC -> ( A - A ) = 0 )
22	21	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( A - A ) = 0 )
23	22	abs00bd 14031	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( abs ` ( A - A ) ) = 0 )
24		simprll 802	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> t e. RR+ )
25	24	rpgt0d 11875	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> 0 < t )
26	23, 25	eqbrtrd 4675	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( abs ` ( A - A ) ) < t )
27	26	biantrurd 529	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( ( abs ` ( u - y ) ) < w <-> ( ( abs ` ( A - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) ) )
28		simprr 796	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> u e. CC )
29		oveq2 6658	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( x = u -> ( A x. x ) = ( A x. u ) )
30		ovex 6678	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( A x. u ) e. _V
31	29, 2, 30	fvmpt 6282	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( u e. CC -> ( F ` u ) = ( A x. u ) )
32	28, 31	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( F ` u ) = ( A x. u ) )
33		simplrl 800	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> y e. CC )
34		oveq2 6658	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( x = y -> ( A x. x ) = ( A x. y ) )
35		ovex 6678	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( A x. y ) e. _V
36	34, 2, 35	fvmpt 6282	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( y e. CC -> ( F ` y ) = ( A x. y ) )
37	33, 36	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( F ` y ) = ( A x. y ) )
38	32, 37	oveq12d 6668	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) = ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) )
39	38	fveq2d 6195	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) = ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) )
40	39	breq1d 4663	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z <-> ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) )
41	27, 40	imbi12d 334	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) /\ u e. CC ) ) -> ( ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) <-> ( ( ( abs ` ( A - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) ) )
42	41	anassrs 680	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) ) /\ u e. CC ) -> ( ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) <-> ( ( ( abs ` ( A - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) ) )
43	42	ralbidva 2985	. . . . . . . 8 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) ) -> ( A. u e. CC ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) <-> A. u e. CC ( ( ( abs ` ( A - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( A x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) ) )
44	20, 43	sylibrd 249	. . . . . . 7 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ ( t e. RR+ /\ w e. RR+ ) ) -> ( A. v e. CC A. u e. CC ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) -> A. u e. CC ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) ) )
45	44	anassrs 680	. . . . . 6 |- ( ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ t e. RR+ ) /\ w e. RR+ ) -> ( A. v e. CC A. u e. CC ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) -> A. u e. CC ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) ) )
46	45	reximdva 3017	. . . . 5 |- ( ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) /\ t e. RR+ ) -> ( E. w e. RR+ A. v e. CC A. u e. CC ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) -> E. w e. RR+ A. u e. CC ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) ) )
47	46	rexlimdva 3031	. . . 4 |- ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) -> ( E. t e. RR+ E. w e. RR+ A. v e. CC A. u e. CC ( ( ( abs ` ( v - A ) ) < t /\ ( abs ` ( u - y ) ) < w ) -> ( abs ` ( ( v x. u ) - ( A x. y ) ) ) < z ) -> E. w e. RR+ A. u e. CC ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) ) )
48	8, 47	mpd 15	. . 3 |- ( ( A e. CC /\ ( y e. CC /\ z e. RR+ ) ) -> E. w e. RR+ A. u e. CC ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) )
49	48	ralrimivva 2971	. 2 |- ( A e. CC -> A. y e. CC A. z e. RR+ E. w e. RR+ A. u e. CC ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) )
50		ssid 3624	. . 3 |- CC C_ CC
51		elcncf2 22693	. . 3 |- ( ( CC C_ CC /\ CC C_ CC ) -> ( F e. ( CC -cn-> CC ) <-> ( F : CC --> CC /\ A. y e. CC A. z e. RR+ E. w e. RR+ A. u e. CC ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) ) ) )
52	50, 50, 51	mp2an 708	. 2 |- ( F e. ( CC -cn-> CC ) <-> ( F : CC --> CC /\ A. y e. CC A. z e. RR+ E. w e. RR+ A. u e. CC ( ( abs ` ( u - y ) ) < w -> ( abs ` ( ( F ` u ) - ( F ` y ) ) ) < z ) ) )
53	3, 49, 52	sylanbrc 698	1 |- ( A e. CC -> F e. ( CC -cn-> CC ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 196   /\ wa 384   = wceq 1483   e. wcel 1990   A.wral 2912   E.wrex 2913   C_ wss 3574   class class class wbr 4653   |-> cmpt 4729   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   0cc0 9936   x. cmul 9941   < clt 10074   - cmin 10266   RR+crp 11832   abscabs 13974   -cn->ccncf 22679

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-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-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-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-map 7859  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-sup 8348  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-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-rp 11833  df-seq 12802  df-exp 12861  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-cncf 22681

This theorem is referenced by:  divccncf  22709  sincn  24198  coscn  24199  logcn  24393  itgexpif  30684  mulc1cncfg  39821  dirkeritg  40319  dirkercncflem2  40321