Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  caures Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem caures 32526
Description: The restriction of a Cauchy sequence to an upper set of integers is Cauchy. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 5-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
caures.1 𝑍 = (ℤ𝑀)
caures.3 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
caures.4 (𝜑𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
caures.5 (𝜑𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ))
Assertion
Ref Expression
caures (𝜑 → (𝐹 ∈ (Cau‘𝐷) ↔ (𝐹𝑍) ∈ (Cau‘𝐷)))

Proof of Theorem caures
Dummy variables 𝑗 𝑘 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 caures.1 . . . . . . . . . . 11 𝑍 = (ℤ𝑀)
21uztrn2 11534 . . . . . . . . . 10 ((𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)) → 𝑘𝑍)
32adantll 745 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑗)) → 𝑘𝑍)
43biantrurd 527 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑗)) → (𝑘 ∈ dom 𝐹 ↔ (𝑘𝑍𝑘 ∈ dom 𝐹)))
5 dmres 5323 . . . . . . . . 9 dom (𝐹𝑍) = (𝑍 ∩ dom 𝐹)
65elin2 3759 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍) ↔ (𝑘𝑍𝑘 ∈ dom 𝐹))
74, 6syl6bbr 276 . . . . . . 7 (((𝜑𝑗𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑗)) → (𝑘 ∈ dom 𝐹𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍)))
873anbi1d 1394 . . . . . 6 (((𝜑𝑗𝑍) ∧ 𝑘 ∈ (ℤ𝑗)) → ((𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥) ↔ (𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍) ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥)))
98ralbidva 2964 . . . . 5 ((𝜑𝑗𝑍) → (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥) ↔ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍) ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥)))
109rexbidva 3027 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥) ↔ ∃𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍) ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥)))
1110ralbidv 2965 . . 3 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍) ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥)))
12 caures.5 . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ))
1312biantrurd 527 . . 3 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥))))
14 caures.4 . . . . . . 7 (𝜑𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
15 elfvdm 6112 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) → 𝑋 ∈ dom Met)
1614, 15syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ dom Met)
17 cnex 9870 . . . . . 6 ℂ ∈ V
18 ssid 3583 . . . . . . 7 𝑋𝑋
19 uzssz 11536 . . . . . . . . 9 (ℤ𝑀) ⊆ ℤ
20 zsscn 11215 . . . . . . . . 9 ℤ ⊆ ℂ
2119, 20sstri 3573 . . . . . . . 8 (ℤ𝑀) ⊆ ℂ
221, 21eqsstri 3594 . . . . . . 7 𝑍 ⊆ ℂ
23 pmss12g 7744 . . . . . . 7 (((𝑋𝑋𝑍 ⊆ ℂ) ∧ (𝑋 ∈ dom Met ∧ ℂ ∈ V)) → (𝑋pm 𝑍) ⊆ (𝑋pm ℂ))
2418, 22, 23mpanl12 713 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ dom Met ∧ ℂ ∈ V) → (𝑋pm 𝑍) ⊆ (𝑋pm ℂ))
2516, 17, 24sylancl 692 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋pm 𝑍) ⊆ (𝑋pm ℂ))
26 fvex 6095 . . . . . . 7 (ℤ𝑀) ∈ V
271, 26eqeltri 2680 . . . . . 6 𝑍 ∈ V
28 pmresg 7745 . . . . . 6 ((𝑍 ∈ V ∧ 𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ)) → (𝐹𝑍) ∈ (𝑋pm 𝑍))
2927, 12, 28sylancr 693 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹𝑍) ∈ (𝑋pm 𝑍))
3025, 29sseldd 3565 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑍) ∈ (𝑋pm ℂ))
3130biantrurd 527 . . 3 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍) ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥) ↔ ((𝐹𝑍) ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍) ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥))))
3211, 13, 313bitr3d 296 . 2 (𝜑 → ((𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥)) ↔ ((𝐹𝑍) ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍) ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥))))
33 metxmet 21887 . . . 4 (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
3414, 33syl 17 . . 3 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
35 caures.3 . . 3 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
36 eqidd 2607 . . 3 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑘))
37 eqidd 2607 . . 3 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐹𝑗) = (𝐹𝑗))
381, 34, 35, 36, 37iscau4 22800 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ (Cau‘𝐷) ↔ (𝐹 ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥))))
39 fvres 6099 . . . 4 (𝑘𝑍 → ((𝐹𝑍)‘𝑘) = (𝐹𝑘))
4039adantl 480 . . 3 ((𝜑𝑘𝑍) → ((𝐹𝑍)‘𝑘) = (𝐹𝑘))
41 fvres 6099 . . . 4 (𝑗𝑍 → ((𝐹𝑍)‘𝑗) = (𝐹𝑗))
4241adantl 480 . . 3 ((𝜑𝑗𝑍) → ((𝐹𝑍)‘𝑗) = (𝐹𝑗))
431, 34, 35, 40, 42iscau4 22800 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝑍) ∈ (Cau‘𝐷) ↔ ((𝐹𝑍) ∈ (𝑋pm ℂ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝑘 ∈ dom (𝐹𝑍) ∧ (𝐹𝑘) ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹𝑘)𝐷(𝐹𝑗)) < 𝑥))))
4432, 38, 433bitr4d 298 1 (𝜑 → (𝐹 ∈ (Cau‘𝐷) ↔ (𝐹𝑍) ∈ (Cau‘𝐷)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1976  wral 2892  wrex 2893  Vcvv 3169  wss 3536   class class class wbr 4574  dom cdm 5025  cres 5027  cfv 5787  (class class class)co 6524  pm cpm 7719  cc 9787   < clt 9927  cz 11207  cuz 11516  +crp 11661  ∞Metcxmt 19495  Metcme 19496  Caucca 22774
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2032  ax-13 2229  ax-ext 2586  ax-sep 4700  ax-nul 4709  ax-pow 4761  ax-pr 4825  ax-un 6821  ax-cnex 9845  ax-resscn 9846  ax-1cn 9847  ax-icn 9848  ax-addcl 9849  ax-addrcl 9850  ax-mulcl 9851  ax-mulrcl 9852  ax-mulcom 9853  ax-addass 9854  ax-mulass 9855  ax-distr 9856  ax-i2m1 9857  ax-1ne0 9858  ax-1rid 9859  ax-rnegex 9860  ax-rrecex 9861  ax-cnre 9862  ax-pre-lttri 9863  ax-pre-lttrn 9864  ax-pre-ltadd 9865  ax-pre-mulgt0 9866
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2458  df-mo 2459  df-clab 2593  df-cleq 2599  df-clel 2602  df-nfc 2736  df-ne 2778  df-nel 2779  df-ral 2897  df-rex 2898  df-reu 2899  df-rmo 2900  df-rab 2901  df-v 3171  df-sbc 3399  df-csb 3496  df-dif 3539  df-un 3541  df-in 3543  df-ss 3550  df-nul 3871  df-if 4033  df-pw 4106  df-sn 4122  df-pr 4124  df-op 4128  df-uni 4364  df-iun 4448  df-br 4575  df-opab 4635  df-mpt 4636  df-id 4940  df-po 4946  df-so 4947  df-xp 5031  df-rel 5032  df-cnv 5033  df-co 5034  df-dm 5035  df-rn 5036  df-res 5037  df-ima 5038  df-iota 5751  df-fun 5789  df-fn 5790  df-f 5791  df-f1 5792  df-fo 5793  df-f1o 5794  df-fv 5795  df-riota 6486  df-ov 6527  df-oprab 6528  df-mpt2 6529  df-1st 7033  df-2nd 7034  df-er 7603  df-map 7720  df-pm 7721  df-en 7816  df-dom 7817  df-sdom 7818  df-pnf 9929  df-mnf 9930  df-xr 9931  df-ltxr 9932  df-le 9933  df-sub 10116  df-neg 10117  df-div 10531  df-2 10923  df-z 11208  df-uz 11517  df-rp 11662  df-xneg 11775  df-xadd 11776  df-psmet 19502  df-xmet 19503  df-met 19504  df-bl 19505  df-cau 22777
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator