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Theorem iscau4 18705
Description: Express the property " F is a Cauchy sequence of metric  D," using an arbitrary set of upper 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 18704 . . . 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 447 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  j  e.  Z )
65, 1syl6eleq 2373 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  j  e.  ( ZZ>= `  M )
)
7 eluzelz 10238 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( j  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  j  e.  ZZ )
8 uzid 10242 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( j  e.  ZZ  ->  j  e.  ( ZZ>= `  j )
)
96, 7, 83syl 18 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  j  e.  ( ZZ>= `  j )
)
10 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  j  ->  ( ZZ>=
`  k )  =  ( ZZ>= `  j )
)
11 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  =  j  ->  ( F `  k )  =  ( F `  j ) )
1211oveq1d 5873 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  j  ->  (
( F `  k
) D ( F `
 m ) )  =  ( ( F `
 j ) D ( F `  m
) ) )
1312breq1d 4033 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  j  ->  (
( ( F `  k ) D ( F `  m ) )  <  x  <->  ( ( F `  j ) D ( F `  m ) )  < 
x ) )
1410, 13raleqbidv 2748 . . . . . . . . . . . . . 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 2880 . . . . . . . . . . . . 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 15 . . . . . . . . . . . 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 451 . . . . . . . . . . 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 5525 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( m  =  k  ->  ( F `  m )  =  ( F `  k ) )
1918oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( m  =  k  ->  (
( F `  j
) D ( F `
 m ) )  =  ( ( F `
 j ) D ( F `  k
) ) )
2019breq1d 4033 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( m  =  k  ->  (
( ( F `  j ) D ( F `  m ) )  <  x  <->  ( ( F `  j ) D ( F `  k ) )  < 
x ) )
2120cbvralv 2764 . . . . . . . . . . . 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 447 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X )  ->  ( F `  k )  e.  X
)
2322ralimi 2618 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X )  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  X )
2411eleq1d 2349 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  j  ->  (
( F `  k
)  e.  X  <->  ( F `  j )  e.  X
) )
2524rspcv 2880 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( j  e.  ( ZZ>= `  j
)  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( F `
 k )  e.  X  ->  ( F `  j )  e.  X
) )
269, 23, 25syl2im 34 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  j  e.  Z )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( k  e.  dom  F  /\  ( F `  k
)  e.  X )  ->  ( F `  j )  e.  X
) )
2726imp 418 . . . . . . . . . . . . 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 2675 . . . . . . . . . . . . . . . 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 710 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j
)  e.  X )  /\  ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  ->  D  e.  ( * Met `  X ) )
30 simplr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j
)  e.  X )  /\  ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  -> 
( F `  j
)  e.  X )
31 simprr 733 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  j  e.  Z )  /\  ( F `  j
)  e.  X )  /\  ( k  e. 
dom  F  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  -> 
( F `  k
)  e.  X )
32 xmetsym 17912 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1182 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4033 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 198 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 586 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2622 . . . . . . . . . . . . . . . 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 209 . . . . . . . . . . . . . . 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 ) )
3938exp3a 425 . . . . . . . . . . . . . 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 427 . . . . . . . . . . . . 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 14 . . . . . . . . . . . 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 208 . . . . . . . . . . 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 40 . . . . . . . . . 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 674 . . . . . . . . 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 2675 . . . . . . . . 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 2675 . . . . . . . . 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 261 . . . . . . . 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 936 . . . . . . . . 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 2567 . . . . . . . 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 936 . . . . . . . . 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 2567 . . . . . . . 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 261 . . . . . . 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 2655 . . . . . 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 2622 . . . . 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 548 . . . 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 206 . . 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 10247 . . . . . . . . 9  |-  ( ZZ>= `  M )  C_  ZZ
581, 57eqsstri 3208 . . . . . . . 8  |-  Z  C_  ZZ
59 ssrexv 3238 . . . . . . . 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 8 . . . . . . 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 2618 . . . . . 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 552 . . . . 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 18703 . . . . 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 212 . . . 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 15 . . 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 183 . 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 443 . . . . . . . . 9  |-  ( ( j  e.  Z  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j ) )  -> 
j  e.  Z )
681uztrn2 10245 . . . . . . . . 9  |-  ( ( j  e.  Z  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j ) )  -> 
k  e.  Z )
6967, 68jca 518 . . . . . . . 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 696 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( F `  k
)  =  A )
7271eleq1d 2349 . . . . . . . . 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 697 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( F `  j
)  =  B )
7571, 74oveq12d 5876 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( ( F `  k ) D ( F `  j ) )  =  ( A D B ) )
7675breq1d 4033 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( j  e.  Z  /\  k  e.  Z ) )  -> 
( ( ( F `
 k ) D ( F `  j
) )  <  x  <->  ( A D B )  <  x ) )
7772, 763anbi23d 1255 . . . . . . . 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 460 . . . . . . 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 629 . . . . . 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 2559 . . . . 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 2560 . . . 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 2563 . . 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 684 . 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 244 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 set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544    C_ wss 3152   class class class wbr 4023   dom cdm 4689   ` cfv 5255  (class class class)co 5858    ^pm cpm 6773   CCcc 8735    < clt 8867   ZZcz 10024   ZZ>=cuz 10230   RR+crp 10354   * Metcxmt 16369   Caucca 18679
This theorem is referenced by:  iscauf  18706  cmetcaulem  18714  caures  26476  caushft  26477
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-er 6660  df-map 6774  df-pm 6775  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-2 9804  df-z 10025  df-uz 10231  df-rp 10355  df-xneg 10452  df-xadd 10453  df-xmet 16373  df-bl 16375  df-cau 18682
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