ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  caucvgre Unicode version

Theorem caucvgre 11492
Description: Convergence of real sequences.

A Cauchy sequence (as defined here, which has a rate of convergence built in) of real numbers converges to a real number. Specifically on rate of convergence, all terms after the nth term must be within  1  /  n of the nth term.

(Contributed by Jim Kingdon, 19-Jul-2021.)

Hypotheses
Ref Expression
caucvgre.f  |-  ( ph  ->  F : NN --> RR )
caucvgre.cau  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( F `  n )  <  ( ( F `
 k )  +  ( 1  /  n
) )  /\  ( F `  k )  <  ( ( F `  n )  +  ( 1  /  n ) ) ) )
Assertion
Ref Expression
caucvgre  |-  ( ph  ->  E. y  e.  RR  A. x  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) )
Distinct variable groups:    i, F, j, x, y    k, F, i, x, y    n, F, k    ph, k, n    ph, x, y
Allowed substitution hints:    ph( i, j)

Proof of Theorem caucvgre
Dummy variables  m  r are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dfnn2 9112 . . . 4  |-  NN  =  |^| { x  |  ( 1  e.  x  /\  A. y  e.  x  ( y  +  1 )  e.  x ) }
2 caucvgre.f . . . 4  |-  ( ph  ->  F : NN --> RR )
3 caucvgre.cau . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  n ) ( ( F `  n )  <  ( ( F `
 k )  +  ( 1  /  n
) )  /\  ( F `  k )  <  ( ( F `  n )  +  ( 1  /  n ) ) ) )
42, 3caucvgrelemcau 11491 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. n  e.  NN  A. k  e.  NN  (
n  <RR  k  ->  (
( F `  n
)  <RR  ( ( F `
 k )  +  ( iota_ r  e.  RR  ( n  x.  r
)  =  1 ) )  /\  ( F `
 k )  <RR  ( ( F `  n
)  +  ( iota_ r  e.  RR  ( n  x.  r )  =  1 ) ) ) ) )
51, 2, 4ax-caucvg 8119 . . 3  |-  ( ph  ->  E. y  e.  RR  A. x  e.  RR  (
0  <RR  x  ->  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) ) ) )
6 ralrp 9871 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  RR+  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )  <->  A. x  e.  RR  ( 0  <  x  ->  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  (
m  <RR  k  ->  (
( F `  k
)  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) ) )
7 0re 8146 . . . . . . . 8  |-  0  e.  RR
8 ltxrlt 8212 . . . . . . . 8  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  x  e.  RR )  ->  ( 0  <  x  <->  0 
<RR  x ) )
97, 8mpan 424 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  RR  ->  (
0  <  x  <->  0  <RR  x ) )
109imbi1d 231 . . . . . 6  |-  ( x  e.  RR  ->  (
( 0  <  x  ->  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  (
m  <RR  k  ->  (
( F `  k
)  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) )  <-> 
( 0  <RR  x  ->  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  (
m  <RR  k  ->  (
( F `  k
)  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) ) ) )
1110ralbiia 2544 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  RR  (
0  <  x  ->  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  (
m  <RR  k  ->  (
( F `  k
)  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) )  <->  A. x  e.  RR  ( 0  <RR  x  ->  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  (
m  <RR  k  ->  (
( F `  k
)  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) ) )
126, 11bitri 184 . . . 4  |-  ( A. x  e.  RR+  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )  <->  A. x  e.  RR  ( 0  <RR  x  ->  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  (
m  <RR  k  ->  (
( F `  k
)  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) ) )
1312rexbii 2537 . . 3  |-  ( E. y  e.  RR  A. x  e.  RR+  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )  <->  E. y  e.  RR  A. x  e.  RR  (
0  <RR  x  ->  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) ) ) )
145, 13sylibr 134 . 2  |-  ( ph  ->  E. y  e.  RR  A. x  e.  RR+  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) ) )
15 simpr 110 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  ->  m  e.  NN )
1615peano2nnd 9125 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  ->  ( m  + 
1 )  e.  NN )
17 uznnssnn 9772 . . . . . . . . 9  |-  ( ( m  +  1 )  e.  NN  ->  ( ZZ>=
`  ( m  + 
1 ) )  C_  NN )
18 ssralv 3288 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) )  C_  NN  ->  ( A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) ( m  <RR  k  -> 
( ( F `  k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `
 k )  +  x ) ) ) ) )
1916, 17, 183syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) ( m  <RR  k  -> 
( ( F `  k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `
 k )  +  x ) ) ) ) )
20 eluznn 9795 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( m  +  1 )  e.  NN  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1
) ) )  -> 
k  e.  NN )
2116, 20sylan 283 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) ) )  ->  k  e.  NN )
22 simplr 528 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  m  e.  NN )
2322peano2nnd 9125 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( m  + 
1 )  e.  NN )
2423nnzd 9568 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( m  + 
1 )  e.  ZZ )
25 eluz1 9726 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( m  +  1 )  e.  ZZ  ->  (
k  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1
) )  <->  ( k  e.  ZZ  /\  ( m  +  1 )  <_ 
k ) ) )
2624, 25syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( k  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) )  <-> 
( k  e.  ZZ  /\  ( m  +  1 )  <_  k )
) )
2726biimpd 144 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( k  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) )  ->  ( k  e.  ZZ  /\  ( m  +  1 )  <_ 
k ) ) )
2827impancom 260 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) ) )  ->  ( k  e.  NN  ->  ( k  e.  ZZ  /\  ( m  +  1 )  <_ 
k ) ) )
2921, 28mpd 13 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) ) )  ->  ( k  e.  ZZ  /\  ( m  +  1 )  <_ 
k ) )
3029simprd 114 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) ) )  ->  ( m  + 
1 )  <_  k
)
31 nnre 9117 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( m  e.  NN  ->  m  e.  RR )
3231ad2antlr 489 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  m  e.  RR )
33 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  k  e.  NN )
3433nnred 9123 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  k  e.  RR )
35 1re 8145 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  1  e.  RR
36 ltadd1 8576 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( m  e.  RR  /\  k  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  (
m  <  k  <->  ( m  +  1 )  < 
( k  +  1 ) ) )
3735, 36mp3an3 1360 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( m  e.  RR  /\  k  e.  RR )  ->  ( m  <  k  <->  ( m  +  1 )  <  ( k  +  1 ) ) )
3832, 34, 37syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( m  < 
k  <->  ( m  + 
1 )  <  (
k  +  1 ) ) )
39 nnleltp1 9506 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( m  +  1 )  e.  NN  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( m  + 
1 )  <_  k  <->  ( m  +  1 )  <  ( k  +  1 ) ) )
4023, 33, 39syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( m  +  1 )  <_ 
k  <->  ( m  + 
1 )  <  (
k  +  1 ) ) )
4138, 40bitr4d 191 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( m  < 
k  <->  ( m  + 
1 )  <_  k
) )
4221, 41syldan 282 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) ) )  ->  ( m  < 
k  <->  ( m  + 
1 )  <_  k
) )
4330, 42mpbird 167 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) ) )  ->  m  <  k
)
44 nnre 9117 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  e.  NN  ->  k  e.  RR )
45 ltxrlt 8212 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( m  e.  RR  /\  k  e.  RR )  ->  ( m  <  k  <->  m 
<RR  k ) )
4631, 44, 45syl2an 289 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( m  e.  NN  /\  k  e.  NN )  ->  ( m  <  k  <->  m 
<RR  k ) )
4746adantll 476 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( m  < 
k  <->  m  <RR  k ) )
482ad4antr 494 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  F : NN --> RR )
4948, 33ffvelcdmd 5771 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( F `  k )  e.  RR )
50 simpllr 534 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  ->  y  e.  RR )
5150adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  y  e.  RR )
52 rpre 9856 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  e.  RR+  ->  x  e.  RR )
5352ad3antlr 493 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  x  e.  RR )
5451, 53readdcld 8176 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( y  +  x )  e.  RR )
55 ltxrlt 8212 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( F `  k
)  e.  RR  /\  ( y  +  x
)  e.  RR )  ->  ( ( F `
 k )  < 
( y  +  x
)  <->  ( F `  k )  <RR  ( y  +  x ) ) )
5649, 54, 55syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( F `
 k )  < 
( y  +  x
)  <->  ( F `  k )  <RR  ( y  +  x ) ) )
5749, 53readdcld 8176 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( F `
 k )  +  x )  e.  RR )
58 ltxrlt 8212 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( y  e.  RR  /\  ( ( F `  k )  +  x
)  e.  RR )  ->  ( y  < 
( ( F `  k )  +  x
)  <->  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )
5951, 57, 58syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( y  < 
( ( F `  k )  +  x
)  <->  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )
6056, 59anbi12d 473 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( ( F `  k )  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  k )  +  x
) )  <->  ( ( F `  k )  <RR  ( y  +  x
)  /\  y  <RR  ( ( F `  k
)  +  x ) ) ) )
6147, 60imbi12d 234 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( m  <  k  ->  (
( F `  k
)  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  k )  +  x
) ) )  <->  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `  k )  <RR  ( y  +  x
)  /\  y  <RR  ( ( F `  k
)  +  x ) ) ) ) )
6261biimprd 158 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( m 
<RR  k  ->  ( ( F `  k ) 
<RR  ( y  +  x
)  /\  y  <RR  ( ( F `  k
)  +  x ) ) )  ->  (
m  <  k  ->  ( ( F `  k
)  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) ) )
6321, 62syldan 282 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) ) )  ->  ( ( m 
<RR  k  ->  ( ( F `  k ) 
<RR  ( y  +  x
)  /\  y  <RR  ( ( F `  k
)  +  x ) ) )  ->  (
m  <  k  ->  ( ( F `  k
)  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) ) )
6443, 63mpid 42 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  k  e.  (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) ) )  ->  ( ( m 
<RR  k  ->  ( ( F `  k ) 
<RR  ( y  +  x
)  /\  y  <RR  ( ( F `  k
)  +  x ) ) )  ->  (
( F `  k
)  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) )
6564ralimdva 2597 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) ( m  <RR  k  -> 
( ( F `  k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `
 k )  +  x ) ) )  ->  A. k  e.  (
ZZ>= `  ( m  + 
1 ) ) ( ( F `  k
)  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  k )  +  x
) ) ) )
6619, 65syld 45 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )  ->  A. k  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) ( ( F `  k )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  k
)  +  x ) ) ) )
67 fveq2 5627 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  i  ->  ( F `  k )  =  ( F `  i ) )
6867breq1d 4093 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  i  ->  (
( F `  k
)  <  ( y  +  x )  <->  ( F `  i )  <  (
y  +  x ) ) )
6967oveq1d 6016 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  i  ->  (
( F `  k
)  +  x )  =  ( ( F `
 i )  +  x ) )
7069breq2d 4095 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  i  ->  (
y  <  ( ( F `  k )  +  x )  <->  y  <  ( ( F `  i
)  +  x ) ) )
7168, 70anbi12d 473 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  i  ->  (
( ( F `  k )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  k
)  +  x ) )  <->  ( ( F `
 i )  < 
( y  +  x
)  /\  y  <  ( ( F `  i
)  +  x ) ) ) )
7271cbvralv 2765 . . . . . . 7  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1
) ) ( ( F `  k )  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  k )  +  x
) )  <->  A. i  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) ( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) )
7366, 72imbitrdi 161 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )  ->  A. i  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) ( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) ) )
7473reximdva 2632 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  (
m  <RR  k  ->  (
( F `  k
)  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x
) ) )  ->  E. m  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1
) ) ( ( F `  i )  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  i )  +  x
) ) ) )
75 fveq2 5627 . . . . . . . . . 10  |-  ( j  =  ( m  + 
1 )  ->  ( ZZ>=
`  j )  =  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) )
7675raleqdv 2734 . . . . . . . . 9  |-  ( j  =  ( m  + 
1 )  ->  ( A. i  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( F `  i
)  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  i )  +  x
) )  <->  A. i  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) ( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) ) )
7776rspcev 2907 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( m  +  1 )  e.  NN  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1
) ) ( ( F `  i )  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  i )  +  x
) ) )  ->  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F `  i )  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  i )  +  x
) ) )
7816, 77sylan 283 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  /\  A. i  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) ( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) )  ->  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) )
7978ex 115 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  /\  m  e.  NN )  ->  ( A. i  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1 ) ) ( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) )  ->  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) ) )
8079rexlimdva 2648 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( E. m  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  ( m  +  1
) ) ( ( F `  i )  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  i )  +  x
) )  ->  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) ) )
8174, 80syld 45 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  y  e.  RR )  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  (
m  <RR  k  ->  (
( F `  k
)  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x
) ) )  ->  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F `  i )  <  ( y  +  x )  /\  y  <  ( ( F `  i )  +  x
) ) ) )
8281ralimdva 2597 . . 3  |-  ( (
ph  /\  y  e.  RR )  ->  ( A. x  e.  RR+  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  ( m  <RR  k  ->  ( ( F `
 k )  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x ) ) )  ->  A. x  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) ) )
8382reximdva 2632 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. y  e.  RR  A. x  e.  RR+  E. m  e.  NN  A. k  e.  NN  (
m  <RR  k  ->  (
( F `  k
)  <RR  ( y  +  x )  /\  y  <RR  ( ( F `  k )  +  x
) ) )  ->  E. y  e.  RR  A. x  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) ) )
8414, 83mpd 13 1  |-  ( ph  ->  E. y  e.  RR  A. x  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. i  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F `  i )  <  (
y  +  x )  /\  y  <  (
( F `  i
)  +  x ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    = wceq 1395    e. wcel 2200   A.wral 2508   E.wrex 2509    C_ wss 3197   class class class wbr 4083   -->wf 5314   ` cfv 5318  (class class class)co 6001   RRcr 7998   0cc0 7999   1c1 8000    + caddc 8002    <RR cltrr 8003    < clt 8181    <_ cle 8182    / cdiv 8819   NNcn 9110   ZZcz 9446   ZZ>=cuz 9722   RR+crp 9849
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-sep 4202  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629  ax-cnex 8090  ax-resscn 8091  ax-1cn 8092  ax-1re 8093  ax-icn 8094  ax-addcl 8095  ax-addrcl 8096  ax-mulcl 8097  ax-mulrcl 8098  ax-addcom 8099  ax-mulcom 8100  ax-addass 8101  ax-mulass 8102  ax-distr 8103  ax-i2m1 8104  ax-0lt1 8105  ax-1rid 8106  ax-0id 8107  ax-rnegex 8108  ax-precex 8109  ax-cnre 8110  ax-pre-ltirr 8111  ax-pre-ltwlin 8112  ax-pre-lttrn 8113  ax-pre-apti 8114  ax-pre-ltadd 8115  ax-pre-mulgt0 8116  ax-pre-mulext 8117  ax-caucvg 8119
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-id 4384  df-po 4387  df-iso 4388  df-xp 4725  df-rel 4726  df-cnv 4727  df-co 4728  df-dm 4729  df-rn 4730  df-res 4731  df-ima 4732  df-iota 5278  df-fun 5320  df-fn 5321  df-f 5322  df-fv 5326  df-riota 5954  df-ov 6004  df-oprab 6005  df-mpo 6006  df-pnf 8183  df-mnf 8184  df-xr 8185  df-ltxr 8186  df-le 8187  df-sub 8319  df-neg 8320  df-reap 8722  df-ap 8729  df-div 8820  df-inn 9111  df-n0 9370  df-z 9447  df-uz 9723  df-rp 9850
This theorem is referenced by:  cvg1nlemres  11496
  Copyright terms: Public domain W3C validator