Theorem caucvgsrlembnd 7820

Description: Lemma for caucvgsr 7821. A Cauchy sequence with a lower bound converges. (Contributed by Jim Kingdon, 19-Jun-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
caucvgsr.f	|- ( ph -> F : N. --> R. )
caucvgsr.cau	|- ( ph -> A. n e. N. A. k e. N. ( n <N k -> ( ( F ` n ) <R ( ( F ` k ) +R [ <. ( <. { l | l <Q ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) } , { u | ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R ) /\ ( F ` k ) <R ( ( F ` n ) +R [ <. ( <. { l | l <Q ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) } , { u | ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R ) ) ) )
caucvgsrlembnd.bnd	|- ( ph -> A. m e. N. A <R ( F ` m ) )

Assertion

Ref	Expression
caucvgsrlembnd	|- ( ph -> E. y e. R. A. x e. R. ( 0R <R x -> E. j e. N. A. k e. N. ( j <N k -> ( ( F ` k ) <R ( y +R x ) /\ y <R ( ( F ` k ) +R x ) ) ) ) )

Distinct variable groups:   A, k, n   A, j, l, u, k   A, m, k   x, A, j, k, y   k, F, n   j, F, l, u   m, F   x, F, y   ph, k, n   ph, j, x   ph, m   n, l, u   m, n

Allowed substitution hints:   ph( y, u, l)

Proof of Theorem caucvgsrlembnd

Dummy variables a b are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		caucvgsr.f	. 2 |- ( ph -> F : N. --> R. )
2		caucvgsr.cau	. 2 |- ( ph -> A. n e. N. A. k e. N. ( n <N k -> ( ( F ` n ) <R ( ( F ` k ) +R [ <. ( <. { l | l <Q ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) } , { u | ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R ) /\ ( F ` k ) <R ( ( F ` n ) +R [ <. ( <. { l | l <Q ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) } , { u | ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R ) ) ) )
3		caucvgsrlembnd.bnd	. 2 |- ( ph -> A. m e. N. A <R ( F ` m ) )
4		fveq2 5531	. . . . 5 |- ( a = b -> ( F ` a ) = ( F ` b ) )
5	4	oveq1d 5907	. . . 4 |- ( a = b -> ( ( F ` a ) +R 1R ) = ( ( F ` b ) +R 1R ) )
6	5	oveq1d 5907	. . 3 |- ( a = b -> ( ( ( F ` a ) +R 1R ) +R ( A .R -1R ) ) = ( ( ( F ` b ) +R 1R ) +R ( A .R -1R ) ) )
7	6	cbvmptv 4114	. 2 |- ( a e. N. |-> ( ( ( F ` a ) +R 1R ) +R ( A .R -1R ) ) ) = ( b e. N. |-> ( ( ( F ` b ) +R 1R ) +R ( A .R -1R ) ) )
8	1, 2, 3, 7	caucvgsrlemoffres 7819	1 |- ( ph -> E. y e. R. A. x e. R. ( 0R <R x -> E. j e. N. A. k e. N. ( j <N k -> ( ( F ` k ) <R ( y +R x ) /\ y <R ( ( F ` k ) +R x ) ) ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   {cab 2175   A.wral 2468   E.wrex 2469   <.cop 3610   class class class wbr 4018   |-> cmpt 4079   -->wf 5228   ` cfv 5232  (class class class)co 5892   1oc1o 6429   [cec 6552   N.cnpi 7291   <N clti 7294   ~Q ceq 7298   *Qcrq 7303   <Q cltq 7304   1Pc1p 7311   +P. cpp 7312   ~R cer 7315   R.cnr 7316   0Rc0r 7317   1Rc1r 7318   -1Rcm1r 7319   +R cplr 7320   .R cmr 7321   <R cltr 7322

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-coll 4133  ax-sep 4136  ax-nul 4144  ax-pow 4189  ax-pr 4224  ax-un 4448  ax-setind 4551  ax-iinf 4602

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rmo 2476  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-nul 3438  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-iun 3903  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4117  df-eprel 4304  df-id 4308  df-po 4311  df-iso 4312  df-iord 4381  df-on 4383  df-suc 4386  df-iom 4605  df-xp 4647  df-rel 4648  df-cnv 4649  df-co 4650  df-dm 4651  df-rn 4652  df-res 4653  df-ima 4654  df-iota 5193  df-fun 5234  df-fn 5235  df-f 5236  df-f1 5237  df-fo 5238  df-f1o 5239  df-fv 5240  df-riota 5848  df-ov 5895  df-oprab 5896  df-mpo 5897  df-1st 6160  df-2nd 6161  df-recs 6325  df-irdg 6390  df-1o 6436  df-2o 6437  df-oadd 6440  df-omul 6441  df-er 6554  df-ec 6556  df-qs 6560  df-ni 7323  df-pli 7324  df-mi 7325  df-lti 7326  df-plpq 7363  df-mpq 7364  df-enq 7366  df-nqqs 7367  df-plqqs 7368  df-mqqs 7369  df-1nqqs 7370  df-rq 7371  df-ltnqqs 7372  df-enq0 7443  df-nq0 7444  df-0nq0 7445  df-plq0 7446  df-mq0 7447  df-inp 7485  df-i1p 7486  df-iplp 7487  df-imp 7488  df-iltp 7489  df-enr 7745  df-nr 7746  df-plr 7747  df-mr 7748  df-ltr 7749  df-0r 7750  df-1r 7751  df-m1r 7752

This theorem is referenced by:  caucvgsr  7821