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Theorem iscau4 21481
Description: Express the property " F is a Cauchy sequence of metric  D," using an arbitrary upper set of integers. (Contributed by NM, 19-Dec-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 23-Dec-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
iscau3.2  |-  Z  =  ( ZZ>= `  M )
iscau3.3  |-  ( ph  ->  D  e.  ( *Met `  X ) )
iscau3.4  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
iscau4.5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  ( F `  k )  =  A )
iscau4.6  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  ( F `  j )  =  B )
Assertion
Ref Expression
iscau4  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( Cau `  D )  <-> 
( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  A  e.  X  /\  ( A D B )  <  x ) ) ) )
Distinct variable groups:    j, k, x, D    j, F, k, x    ph, j, k, x   
j, X, k, x   
j, M    j, Z, k, x
Allowed substitution hints:    A( x, j, k)    B( x, j, k)    M( x, k)

Proof of Theorem iscau4
Dummy variable  m is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iscau3.2 . . . . 5  |-  Z  =  ( ZZ>= `  M )
2 iscau3.3 . . . . 5  |-  ( ph  ->  D  e.  ( *Met `  X ) )
3 iscau3.4 . . . . 5  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
41, 2, 3iscau3 21480 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( Cau `  D )  <-> 
( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k ) ( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  < 
x ) ) ) )
5 simpr 461 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  j  e.  Z )
65, 1syl6eleq 2565 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  j  e.  ( ZZ>= `  M )
)
7 eluzelz 11091 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( j  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  j  e.  ZZ )
8 uzid 11096 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( j  e.  ZZ  ->  j  e.  ( ZZ>= `  j )
)
96, 7, 83syl 20 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  j  e.  ( ZZ>= `  j )
)
10 fveq2 5866 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  j  ->  ( ZZ>=
`  k )  =  ( ZZ>= `  j )
)
11 fveq2 5866 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  =  j  ->  ( F `  k )  =  ( F `  j ) )
1211oveq1d 6299 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  j  ->  (
( F `  k
) D ( F `
 m ) )  =  ( ( F `
 j ) D ( F `  m
) ) )
1312breq1d 4457 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  j  ->  (
( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  <  x  <->  ( ( F `  j ) D ( F `  m ) )  < 
x ) )
1410, 13raleqbidv 3072 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  =  j  ->  ( A. m  e.  ( ZZ>=
`  k ) ( ( F `  k
) D ( F `
 m ) )  <  x  <->  A. m  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  j ) D ( F `  m ) )  <  x ) )
1514rspcv 3210 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( j  e.  ( ZZ>= `  j
)  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) A. m  e.  ( ZZ>= `  k )
( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  <  x  ->  A. m  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( F `  j
) D ( F `
 m ) )  <  x ) )
169, 15syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) A. m  e.  ( ZZ>= `  k ) ( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  < 
x  ->  A. m  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  j ) D ( F `  m ) )  <  x ) )
1716adantr 465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) A. m  e.  ( ZZ>=
`  k ) ( ( F `  k
) D ( F `
 m ) )  <  x  ->  A. m  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  j ) D ( F `  m ) )  <  x ) )
18 fveq2 5866 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( m  =  k  ->  ( F `  m )  =  ( F `  k ) )
1918oveq2d 6300 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( m  =  k  ->  (
( F `  j
) D ( F `
 m ) )  =  ( ( F `
 j ) D ( F `  k
) ) )
2019breq1d 4457 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( m  =  k  ->  (
( ( F `  j ) D ( F `  m ) )  <  x  <->  ( ( F `  j ) D ( F `  k ) )  < 
x ) )
2120cbvralv 3088 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A. m  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F `  j ) D ( F `  m ) )  < 
x  <->  A. k  e.  (
ZZ>= `  j ) ( ( F `  j
) D ( F `
 k ) )  <  x )
22 simpr 461 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X )  ->  ( F `  k )  e.  X
)
2322ralimi 2857 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X )  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  X )
2411eleq1d 2536 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  j  ->  (
( F `  k
)  e.  X  <->  ( F `  j )  e.  X
) )
2524rspcv 3210 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( j  e.  ( ZZ>= `  j
)  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( F `
 k )  e.  X  ->  ( F `  j )  e.  X
) )
269, 23, 25syl2im 38 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X )  ->  ( F `  j )  e.  X
) )
2726imp 429 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  ->  ( F `  j )  e.  X
)
28 r19.26 2989 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X )  /\  ( ( F `
 j ) D ( F `  k
) )  <  x
)  <->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  j ) D ( F `  k ) )  <  x ) )
292ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j
)  e.  X )  /\  ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  ->  D  e.  ( *Met `  X ) )
30 simplr 754 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j
)  e.  X )  /\  ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  -> 
( F `  j
)  e.  X )
31 simprr 756 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j
)  e.  X )  /\  ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  -> 
( F `  k
)  e.  X )
32 xmetsym 20613 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  ( F `  j )  e.  X  /\  ( F `  k
)  e.  X )  ->  ( ( F `
 j ) D ( F `  k
) )  =  ( ( F `  k
) D ( F `
 j ) ) )
3329, 30, 31, 32syl3anc 1228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j
)  e.  X )  /\  ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  -> 
( ( F `  j ) D ( F `  k ) )  =  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) ) )
3433breq1d 4457 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j
)  e.  X )  /\  ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  -> 
( ( ( F `
 j ) D ( F `  k
) )  <  x  <->  ( ( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) )
3534biimpd 207 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j
)  e.  X )  /\  ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  -> 
( ( ( F `
 j ) D ( F `  k
) )  <  x  ->  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) )
3635expimpd 603 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j )  e.  X )  ->  (
( ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X )  /\  (
( F `  j
) D ( F `
 k ) )  <  x )  -> 
( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) )
3736ralimdv 2874 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j )  e.  X )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  ( ( F `  j ) D ( F `  k ) )  < 
x )  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) )
3828, 37syl5bir 218 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j )  e.  X )  ->  (
( A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  j ) D ( F `  k ) )  <  x )  ->  A. k  e.  (
ZZ>= `  j ) ( ( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) )
3938expd 436 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j )  e.  X )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  j ) D ( F `  k ) )  <  x  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) ) )
4039impancom 440 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  ->  ( ( F `
 j )  e.  X  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F `  j ) D ( F `  k ) )  < 
x  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) ) )
4127, 40mpd 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  j ) D ( F `  k ) )  <  x  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) )
4221, 41syl5bi 217 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  ->  ( A. m  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  j ) D ( F `  m ) )  <  x  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) )
4317, 42syld 44 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) A. m  e.  ( ZZ>=
`  k ) ( ( F `  k
) D ( F `
 m ) )  <  x  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) )
4443imdistanda 693 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  (
( A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) A. m  e.  ( ZZ>=
`  k ) ( ( F `  k
) D ( F `
 m ) )  <  x )  -> 
( A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) ) )
45 r19.26 2989 . . . . . . . . 9  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X )  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k )
( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  <  x )  <-> 
( A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) A. m  e.  ( ZZ>=
`  k ) ( ( F `  k
) D ( F `
 m ) )  <  x ) )
46 r19.26 2989 . . . . . . . . 9  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X )  /\  ( ( F `
 k ) D ( F `  j
) )  <  x
)  <->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) )
4744, 45, 463imtr4g 270 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k )
( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  <  x )  ->  A. k  e.  (
ZZ>= `  j ) ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  < 
x ) ) )
48 df-3an 975 . . . . . . . . 9  |-  ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k ) ( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  < 
x )  <->  ( (
k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X )  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k )
( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  <  x ) )
4948ralbii 2895 . . . . . . . 8  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k ) ( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  < 
x )  <->  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X )  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k ) ( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  < 
x ) )
50 df-3an 975 . . . . . . . . 9  |-  ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x )  <-> 
( ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X )  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) )
5150ralbii 2895 . . . . . . . 8  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x )  <->  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X )  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) )
5247, 49, 513imtr4g 270 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k ) ( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  < 
x )  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) ) )
5352reximdva 2938 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  A. m  e.  (
ZZ>= `  k ) ( ( F `  k
) D ( F `
 m ) )  <  x )  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) ) )
5453ralimdv 2874 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k ) ( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  < 
x )  ->  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) ) )
5554anim2d 565 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  A. m  e.  ( ZZ>= `  k ) ( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  < 
x ) )  -> 
( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) ) ) )
564, 55sylbid 215 . . 3  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( Cau `  D )  ->  ( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) ) ) )
57 uzssz 11101 . . . . . . . . 9  |-  ( ZZ>= `  M )  C_  ZZ
581, 57eqsstri 3534 . . . . . . . 8  |-  Z  C_  ZZ
59 ssrexv 3565 . . . . . . . 8  |-  ( Z 
C_  ZZ  ->  ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x )  ->  E. j  e.  ZZ  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) ) )
6058, 59ax-mp 5 . . . . . . 7  |-  ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x )  ->  E. j  e.  ZZ  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) )
6160ralimi 2857 . . . . . 6  |-  ( A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x )  ->  A. x  e.  RR+  E. j  e.  ZZ  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) )
6261anim2i 569 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  ( X 
^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) )  ->  ( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  ZZ  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) ) )
63 iscau2 21479 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  ( F  e.  ( Cau `  D )  <->  ( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  ZZ  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) ) ) )
6462, 63syl5ibr 221 . . . 4  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  (
( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) )  ->  F  e.  ( Cau `  D ) ) )
652, 64syl 16 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) )  ->  F  e.  ( Cau `  D ) ) )
6656, 65impbid 191 . 2  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( Cau `  D )  <-> 
( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x ) ) ) )
67 simpl 457 . . . . . . . . 9  |-  ( ( j  e.  Z  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j ) )  -> 
j  e.  Z )
681uztrn2 11099 . . . . . . . . 9  |-  ( ( j  e.  Z  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j ) )  -> 
k  e.  Z )
6967, 68jca 532 . . . . . . . 8  |-  ( ( j  e.  Z  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j ) )  -> 
( j  e.  Z  /\  k  e.  Z
) )
70 iscau4.5 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  ( F `  k )  =  A )
7170adantrl 715 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( F `  k
)  =  A )
7271eleq1d 2536 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( ( F `  k )  e.  X  <->  A  e.  X ) )
73 iscau4.6 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  ( F `  j )  =  B )
7473adantrr 716 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( F `  j
)  =  B )
7571, 74oveq12d 6302 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  =  ( A D B ) )
7675breq1d 4457 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( ( ( F `
 k ) D ( F `  j
) )  <  x  <->  ( A D B )  <  x ) )
7772, 763anbi23d 1302 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  (
( F `  k
) D ( F `
 j ) )  <  x )  <->  ( k  e.  dom  F  /\  A  e.  X  /\  ( A D B )  < 
x ) ) )
7869, 77sylan2 474 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
) )  ->  (
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x )  <-> 
( k  e.  dom  F  /\  A  e.  X  /\  ( A D B )  <  x ) ) )
7978anassrs 648 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x )  <-> 
( k  e.  dom  F  /\  A  e.  X  /\  ( A D B )  <  x ) ) )
8079ralbidva 2900 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x )  <->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  A  e.  X  /\  ( A D B )  <  x ) ) )
8180rexbidva 2970 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x )  <->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  A  e.  X  /\  ( A D B )  <  x ) ) )
8281ralbidv 2903 . . 3  |-  ( ph  ->  ( A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x )  <->  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( k  e.  dom  F  /\  A  e.  X  /\  ( A D B )  <  x ) ) )
8382anbi2d 703 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X  /\  ( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  <  x ) )  <->  ( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  A  e.  X  /\  ( A D B )  <  x ) ) ) )
8466, 83bitrd 253 1  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( Cau `  D )  <-> 
( F  e.  ( X  ^pm  CC )  /\  A. x  e.  RR+  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  A  e.  X  /\  ( A D B )  <  x ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 973    = wceq 1379    e. wcel 1767   A.wral 2814   E.wrex 2815    C_ wss 3476   class class class wbr 4447   dom cdm 4999   ` cfv 5588  (class class class)co 6284    ^pm cpm 7421   CCcc 9490    < clt 9628   ZZcz 10864   ZZ>=cuz 11082   RR+crp 11220   *Metcxmt 18202   Caucca 21455
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6576  ax-cnex 9548  ax-resscn 9549  ax-1cn 9550  ax-icn 9551  ax-addcl 9552  ax-addrcl 9553  ax-mulcl 9554  ax-mulrcl 9555  ax-mulcom 9556  ax-addass 9557  ax-mulass 9558  ax-distr 9559  ax-i2m1 9560  ax-1ne0 9561  ax-1rid 9562  ax-rnegex 9563  ax-rrecex 9564  ax-cnre 9565  ax-pre-lttri 9566  ax-pre-lttrn 9567  ax-pre-ltadd 9568  ax-pre-mulgt0 9569
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rmo 2822  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-op 4034  df-uni 4246  df-iun 4327  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5551  df-fun 5590  df-fn 5591  df-f 5592  df-f1 5593  df-fo 5594  df-f1o 5595  df-fv 5596  df-riota 6245  df-ov 6287  df-oprab 6288  df-mpt2 6289  df-1st 6784  df-2nd 6785  df-er 7311  df-map 7422  df-pm 7423  df-en 7517  df-dom 7518  df-sdom 7519  df-pnf 9630  df-mnf 9631  df-xr 9632  df-ltxr 9633  df-le 9634  df-sub 9807  df-neg 9808  df-div 10207  df-2 10594  df-z 10865  df-uz 11083  df-rp 11221  df-xneg 11318  df-xadd 11319  df-psmet 18210  df-xmet 18211  df-bl 18213  df-cau 21458
This theorem is referenced by:  iscauf  21482  cmetcaulem  21490  caures  29884  caushft  29885
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