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Theorem iscfil2 18692
Description: The property of being a Cauchy filter. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Oct-2015.)
Assertion
Ref Expression
iscfil2  |-  ( D  e.  ( * Met `  X )  ->  ( F  e.  (CauFil `  D
)  <->  ( F  e.  ( Fil `  X
)  /\  A. x  e.  RR+  E. y  e.  F  A. z  e.  y  A. w  e.  y  ( z D w )  <  x
) ) )
Distinct variable groups:    x, w, y, z, F    w, X, x, y, z    w, D, x, y, z

Proof of Theorem iscfil2
StepHypRef Expression
1 iscfil 18691 . 2  |-  ( D  e.  ( * Met `  X )  ->  ( F  e.  (CauFil `  D
)  <->  ( F  e.  ( Fil `  X
)  /\  A. x  e.  RR+  E. y  e.  F  ( D "
( y  X.  y
) )  C_  (
0 [,) x ) ) ) )
2 xmetf 17894 . . . . . . . . 9  |-  ( D  e.  ( * Met `  X )  ->  D : ( X  X.  X ) --> RR* )
32ad3antrrr 710 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  D : ( X  X.  X ) --> RR* )
4 ffun 5391 . . . . . . . 8  |-  ( D : ( X  X.  X ) --> RR*  ->  Fun 
D )
53, 4syl 15 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  Fun  D )
6 simplr 731 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  ->  F  e.  ( Fil `  X
) )
7 filelss 17547 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( F  e.  ( Fil `  X )  /\  y  e.  F )  ->  y  C_  X )
86, 7sylan 457 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  y  C_  X )
9 xpss12 4792 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  C_  X  /\  y  C_  X )  -> 
( y  X.  y
)  C_  ( X  X.  X ) )
108, 8, 9syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  (
y  X.  y ) 
C_  ( X  X.  X ) )
11 fdm 5393 . . . . . . . . 9  |-  ( D : ( X  X.  X ) --> RR*  ->  dom 
D  =  ( X  X.  X ) )
123, 11syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  dom  D  =  ( X  X.  X ) )
1310, 12sseqtr4d 3215 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  (
y  X.  y ) 
C_  dom  D )
14 funimassov 5997 . . . . . . 7  |-  ( ( Fun  D  /\  (
y  X.  y ) 
C_  dom  D )  ->  ( ( D "
( y  X.  y
) )  C_  (
0 [,) x )  <->  A. z  e.  y  A. w  e.  y 
( z D w )  e.  ( 0 [,) x ) ) )
155, 13, 14syl2anc 642 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  (
( D " (
y  X.  y ) )  C_  ( 0 [,) x )  <->  A. z  e.  y  A. w  e.  y  ( z D w )  e.  ( 0 [,) x
) ) )
16 0xr 8878 . . . . . . . . 9  |-  0  e.  RR*
1716a1i 10 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  (
z  e.  y  /\  w  e.  y )
)  ->  0  e.  RR* )
18 simpllr 735 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  (
z  e.  y  /\  w  e.  y )
)  ->  x  e.  RR+ )
1918rpxrd 10391 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  (
z  e.  y  /\  w  e.  y )
)  ->  x  e.  RR* )
20 simplll 734 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  D  e.  ( * Met `  X
) )
2120adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  (
z  e.  y  /\  w  e.  y )
)  ->  D  e.  ( * Met `  X
) )
228sselda 3180 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  z  e.  y )  ->  z  e.  X )
2322adantrr 697 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  (
z  e.  y  /\  w  e.  y )
)  ->  z  e.  X )
248sselda 3180 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  w  e.  y )  ->  w  e.  X )
2524adantrl 696 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  (
z  e.  y  /\  w  e.  y )
)  ->  w  e.  X )
26 xmetcl 17896 . . . . . . . . 9  |-  ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  z  e.  X  /\  w  e.  X
)  ->  ( z D w )  e. 
RR* )
2721, 23, 25, 26syl3anc 1182 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  (
z  e.  y  /\  w  e.  y )
)  ->  ( z D w )  e. 
RR* )
28 xmetge0 17909 . . . . . . . . 9  |-  ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  z  e.  X  /\  w  e.  X
)  ->  0  <_  ( z D w ) )
2921, 23, 25, 28syl3anc 1182 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  (
z  e.  y  /\  w  e.  y )
)  ->  0  <_  ( z D w ) )
30 elico1 10699 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  x  e.  RR* )  ->  (
( z D w )  e.  ( 0 [,) x )  <->  ( (
z D w )  e.  RR*  /\  0  <_  ( z D w )  /\  ( z D w )  < 
x ) ) )
31 df-3an 936 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( z D w )  e.  RR*  /\  0  <_  ( z D w )  /\  ( z D w )  < 
x )  <->  ( (
( z D w )  e.  RR*  /\  0  <_  ( z D w ) )  /\  (
z D w )  <  x ) )
3230, 31syl6bb 252 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  x  e.  RR* )  ->  (
( z D w )  e.  ( 0 [,) x )  <->  ( (
( z D w )  e.  RR*  /\  0  <_  ( z D w ) )  /\  (
z D w )  <  x ) ) )
3332baibd 875 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( 0  e.  RR*  /\  x  e.  RR* )  /\  ( ( z D w )  e.  RR*  /\  0  <_  ( z D w ) ) )  ->  ( (
z D w )  e.  ( 0 [,) x )  <->  ( z D w )  < 
x ) )
3417, 19, 27, 29, 33syl22anc 1183 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X
) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  /\  (
z  e.  y  /\  w  e.  y )
)  ->  ( (
z D w )  e.  ( 0 [,) x )  <->  ( z D w )  < 
x ) )
35342ralbidva 2583 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  ( A. z  e.  y  A. w  e.  y 
( z D w )  e.  ( 0 [,) x )  <->  A. z  e.  y  A. w  e.  y  ( z D w )  < 
x ) )
3615, 35bitrd 244 . . . . 5  |-  ( ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  /\  y  e.  F )  ->  (
( D " (
y  X.  y ) )  C_  ( 0 [,) x )  <->  A. z  e.  y  A. w  e.  y  ( z D w )  < 
x ) )
3736rexbidva 2560 . . . 4  |-  ( ( ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( E. y  e.  F  ( D " ( y  X.  y ) ) 
C_  ( 0 [,) x )  <->  E. y  e.  F  A. z  e.  y  A. w  e.  y  ( z D w )  < 
x ) )
3837ralbidva 2559 . . 3  |-  ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  F  e.  ( Fil `  X ) )  ->  ( A. x  e.  RR+  E. y  e.  F  ( D " ( y  X.  y
) )  C_  (
0 [,) x )  <->  A. x  e.  RR+  E. y  e.  F  A. z  e.  y  A. w  e.  y  ( z D w )  < 
x ) )
3938pm5.32da 622 . 2  |-  ( D  e.  ( * Met `  X )  ->  (
( F  e.  ( Fil `  X )  /\  A. x  e.  RR+  E. y  e.  F  ( D " ( y  X.  y ) ) 
C_  ( 0 [,) x ) )  <->  ( F  e.  ( Fil `  X
)  /\  A. x  e.  RR+  E. y  e.  F  A. z  e.  y  A. w  e.  y  ( z D w )  <  x
) ) )
401, 39bitrd 244 1  |-  ( D  e.  ( * Met `  X )  ->  ( F  e.  (CauFil `  D
)  <->  ( F  e.  ( Fil `  X
)  /\  A. x  e.  RR+  E. y  e.  F  A. z  e.  y  A. w  e.  y  ( z D w )  <  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    X. cxp 4687   dom cdm 4689   "cima 4692   Fun wfun 5249   -->wf 5251   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   0cc0 8737   RR*cxr 8866    < clt 8867    <_ cle 8868   RR+crp 10354   [,)cico 10658   * Metcxmt 16369   Filcfil 17540  CauFilccfil 18678
This theorem is referenced by:  cfili  18694  fgcfil  18697  iscfil3  18699  cfilresi  18721  cfilres  18722
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-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-rp 10355  df-xneg 10452  df-xadd 10453  df-xmul 10454  df-ico 10662  df-xmet 16373  df-fbas 17520  df-fil 17541  df-cfil 18681
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