Theorem rlimcn2 14321

Description: Image of a limit under a continuous map, two-arg version. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Sep-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
rlimcn2.1a	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ 𝑋)
rlimcn2.1b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝑌)
rlimcn2.2a	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑋)
rlimcn2.2b	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑌)
rlimcn2.3a	⊢ (𝜑 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝑅)
rlimcn2.3b	⊢ (𝜑 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ⇝𝑟 𝑆)
rlimcn2.4	⊢ (𝜑 → 𝐹:(𝑋 × 𝑌)⟶ℂ)
rlimcn2.5	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ ∃𝑠 ∈ ℝ+ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))

Assertion

Ref	Expression
rlimcn2	⊢ (𝜑 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵𝐹𝐶)) ⇝𝑟 (𝑅𝐹𝑆))

Distinct variable groups:   𝑠,𝑟,𝑥,𝑧,𝐴   𝑢,𝑟,𝑣,𝐹,𝑠,𝑥,𝑧   𝑅,𝑟,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧   𝐵,𝑟,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥   𝜑,𝑟,𝑠,𝑥,𝑧   𝑆,𝑟,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧   𝐶,𝑟,𝑠,𝑣,𝑥   𝑢,𝑋,𝑧   𝑢,𝑌,𝑣,𝑧

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑣,𝑢)   𝐴(𝑣,𝑢)   𝐵(𝑧)   𝐶(𝑧,𝑢)   𝑋(𝑥,𝑣,𝑠,𝑟)   𝑌(𝑥,𝑠,𝑟)

Proof of Theorem rlimcn2

Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		rlimcn2.5	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ ∃𝑠 ∈ ℝ+ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))
2		rlimcn2.1a	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ 𝑋)
3	2	ralrimiva 2966	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑋)
4	3	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑋)
5		simprl 794	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → 𝑟 ∈ ℝ+)
6		rlimcn2.3a	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝑅)
7	6	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝑅)
8	4, 5, 7	rlimi 14244	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → ∃𝑎 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟))
9		rlimcn2.1b	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝑌)
10	9	ralrimiva 2966	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝐶 ∈ 𝑌)
11	10	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝐶 ∈ 𝑌)
12		simprr 796	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → 𝑠 ∈ ℝ+)
13		rlimcn2.3b	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ⇝𝑟 𝑆)
14	13	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ⇝𝑟 𝑆)
15	11, 12, 14	rlimi 14244	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → ∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠))
16		reeanv 3107	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑎 ∈ ℝ ∃𝑏 ∈ ℝ (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) ↔ (∃𝑎 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ ∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)))
17		r19.26 3064	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) ↔ (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)))
18		prth 595	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → ((𝑎 ≤ 𝑧 ∧ 𝑏 ≤ 𝑧) → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)))
19		simplrl 800	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑎 ∈ ℝ)
20		simplrr 801	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑏 ∈ ℝ)
21		eqid 2622	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
22	21, 2	dmmptd 6024	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → dom (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) = 𝐴)
23		rlimss 14233	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⇝𝑟 𝑅 → dom (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⊆ ℝ)
24	6, 23	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → dom (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ⊆ ℝ)
25	22, 24	eqsstr3d 3640	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
26	25	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) → 𝐴 ⊆ ℝ)
27	26	sselda 3603	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑧 ∈ ℝ)
28		maxle 12022	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 ↔ (𝑎 ≤ 𝑧 ∧ 𝑏 ≤ 𝑧)))
29	19, 20, 27, 28	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 ↔ (𝑎 ≤ 𝑧 ∧ 𝑏 ≤ 𝑧)))
30	29	imbi1d 331	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) ↔ ((𝑎 ≤ 𝑧 ∧ 𝑏 ≤ 𝑧) → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠))))
31	18, 30	syl5ibr 236	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠))))
32	31	ralimdva 2962	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → ∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠))))
33		ifcl 4130	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ∈ ℝ)
34	33	ancoms 469	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ) → if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ∈ ℝ)
35	34	ad2antlr 763	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) → if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ∈ ℝ)
36	2	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ 𝑋)
37	9	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝑌)
38	36, 37	jca 554	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌))
39		oveq1 6657	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑢 = 𝐵 → (𝑢 − 𝑅) = (𝐵 − 𝑅))
40	39	fveq2d 6195	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑢 = 𝐵 → (abs‘(𝑢 − 𝑅)) = (abs‘(𝐵 − 𝑅)))
41	40	breq1d 4663	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑢 = 𝐵 → ((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ↔ (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟))
42	41	anbi1d 741	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑢 = 𝐵 → (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) ↔ ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠)))
43		oveq1 6657	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑢 = 𝐵 → (𝑢𝐹𝑣) = (𝐵𝐹𝑣))
44	43	oveq1d 6665	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑢 = 𝐵 → ((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆)) = ((𝐵𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆)))
45	44	fveq2d 6195	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑢 = 𝐵 → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) = (abs‘((𝐵𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))))
46	45	breq1d 4663	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑢 = 𝐵 → ((abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥 ↔ (abs‘((𝐵𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))
47	42, 46	imbi12d 334	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑢 = 𝐵 → ((((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) ↔ (((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝐵𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
48		oveq1 6657	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑣 = 𝐶 → (𝑣 − 𝑆) = (𝐶 − 𝑆))
49	48	fveq2d 6195	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑣 = 𝐶 → (abs‘(𝑣 − 𝑆)) = (abs‘(𝐶 − 𝑆)))
50	49	breq1d 4663	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑣 = 𝐶 → ((abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠 ↔ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠))
51	50	anbi2d 740	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑣 = 𝐶 → (((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) ↔ ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)))
52		oveq2 6658	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑣 = 𝐶 → (𝐵𝐹𝑣) = (𝐵𝐹𝐶))
53	52	oveq1d 6665	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑣 = 𝐶 → ((𝐵𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆)) = ((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆)))
54	53	fveq2d 6195	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑣 = 𝐶 → (abs‘((𝐵𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) = (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))))
55	54	breq1d 4663	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑣 = 𝐶 → ((abs‘((𝐵𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥 ↔ (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))
56	51, 55	imbi12d 334	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑣 = 𝐶 → ((((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝐵𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) ↔ (((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
57	47, 56	rspc2va 3323	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑌) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) → (((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))
58	38, 57	sylan 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) → (((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))
59	58	imim2d 57	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) → ((if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
60	59	an32s 846	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
61	60	ralimdva 2962	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → ∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
62	61	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → ∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
63		breq1 4656	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑐 = if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) → (𝑐 ≤ 𝑧 ↔ if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧))
64	63	imbi1d 331	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑐 = if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) → ((𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) ↔ (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
65	64	ralbidv 2986	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑐 = if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
66	65	rspcev 3309	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ∈ ℝ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))
67	35, 62, 66	syl6an 568	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
68	67	ex 450	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) → (∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))))
69	68	com23 86	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (if(𝑎 ≤ 𝑏, 𝑏, 𝑎) ≤ 𝑧 → ((abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → (∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))))
70	32, 69	syld 47	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 ((𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → (∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))))
71	17, 70	syl5bir 233	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) ∧ (𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ)) → ((∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → (∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))))
72	71	rexlimdvva 3038	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → (∃𝑎 ∈ ℝ ∃𝑏 ∈ ℝ (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → (∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))))
73	16, 72	syl5bir 233	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → ((∃𝑎 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑎 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐵 − 𝑅)) < 𝑟) ∧ ∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑏 ≤ 𝑧 → (abs‘(𝐶 − 𝑆)) < 𝑠)) → (∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))))
74	8, 15, 73	mp2and 715	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ 𝑠 ∈ ℝ+)) → (∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
75	74	rexlimdvva 3038	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (∃𝑟 ∈ ℝ+ ∃𝑠 ∈ ℝ+ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
76	75	imp 445	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ∃𝑟 ∈ ℝ+ ∃𝑠 ∈ ℝ+ ∀𝑢 ∈ 𝑋 ∀𝑣 ∈ 𝑌 (((abs‘(𝑢 − 𝑅)) < 𝑟 ∧ (abs‘(𝑣 − 𝑆)) < 𝑠) → (abs‘((𝑢𝐹𝑣) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))
77	1, 76	syldan 487	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))
78	77	ralrimiva 2966	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥))
79		rlimcn2.4	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹:(𝑋 × 𝑌)⟶ℂ)
80	79	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐹:(𝑋 × 𝑌)⟶ℂ)
81	80, 2, 9	fovrnd 6806	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → (𝐵𝐹𝐶) ∈ ℂ)
82	81	ralrimiva 2966	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝐵𝐹𝐶) ∈ ℂ)
83		rlimcn2.2a	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑋)
84		rlimcn2.2b	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑌)
85	79, 83, 84	fovrnd 6806	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑅𝐹𝑆) ∈ ℂ)
86	82, 25, 85	rlim2 14227	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵𝐹𝐶)) ⇝𝑟 (𝑅𝐹𝑆) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑐 ≤ 𝑧 → (abs‘((𝐵𝐹𝐶) − (𝑅𝐹𝑆))) < 𝑥)))
87	78, 86	mpbird 247	1 ⊢ (𝜑 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵𝐹𝐶)) ⇝𝑟 (𝑅𝐹𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   = wceq 1483   ∈ wcel 1990  ∀wral 2912  ∃wrex 2913   ⊆ wss 3574  ifcif 4086   class class class wbr 4653   ↦ cmpt 4729   × cxp 5112  dom cdm 5114  ⟶wf 5884  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650  ℂcc 9934  ℝcr 9935   < clt 10074   ≤ cle 10075   − cmin 10266  ℝ⁺crp 11832  abscabs 13974   ⇝_𝑟 crli 14216

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-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011

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-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-id 5024  df-po 5035  df-so 5036  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-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-er 7742  df-pm 7860  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-rlim 14220

This theorem is referenced by:  rlimadd  14373  rlimsub  14374  rlimmul  14375