Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  bfplem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem bfplem1 36685
Description: Lemma for bfp 36687. The sequence 𝐺, which simply starts from any point in the space and iterates 𝐹, satisfies the property that the distance from 𝐺(𝑛) to 𝐺(𝑛 + 1) decreases by at least 𝐾 after each step. Thus, the total distance from any 𝐺(𝑖) to 𝐺(𝑗) is bounded by a geometric series, and the sequence is Cauchy. Therefore, it converges to a point ((β‡π‘‘β€˜π½)β€˜πΊ) since the space is complete. (Contributed by Jeff Madsen, 17-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
bfp.2 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (CMetβ€˜π‘‹))
bfp.3 (πœ‘ β†’ 𝑋 β‰  βˆ…)
bfp.4 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ ℝ+)
bfp.5 (πœ‘ β†’ 𝐾 < 1)
bfp.6 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆπ‘‹)
bfp.7 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
bfp.8 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·)
bfp.9 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
bfp.10 𝐺 = seq1((𝐹 ∘ 1st ), (β„• Γ— {𝐴}))
Assertion
Ref Expression
bfplem1 (πœ‘ β†’ 𝐺(β‡π‘‘β€˜π½)((β‡π‘‘β€˜π½)β€˜πΊ))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑦,𝐷   π‘₯,𝐺,𝑦   π‘₯,𝐽,𝑦   πœ‘,π‘₯,𝑦   π‘₯,𝐹,𝑦   π‘₯,𝐾,𝑦   π‘₯,𝑋,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐴(π‘₯,𝑦)

Proof of Theorem bfplem1
Dummy variables 𝑗 π‘˜ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 bfp.2 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (CMetβ€˜π‘‹))
2 cmetmet 24802 . . . . 5 (𝐷 ∈ (CMetβ€˜π‘‹) β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
31, 2syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
4 nnuz 12864 . . . . 5 β„• = (β„€β‰₯β€˜1)
5 bfp.10 . . . . 5 𝐺 = seq1((𝐹 ∘ 1st ), (β„• Γ— {𝐴}))
6 1zzd 12592 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 1 ∈ β„€)
7 bfp.9 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
8 bfp.6 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆπ‘‹)
94, 5, 6, 7, 8algrf 16509 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐺:β„•βŸΆπ‘‹)
108, 7ffvelcdmd 7087 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π΄) ∈ 𝑋)
11 metcl 23837 . . . . . 6 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (πΉβ€˜π΄) ∈ 𝑋) β†’ (𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) ∈ ℝ)
123, 7, 10, 11syl3anc 1371 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) ∈ ℝ)
13 bfp.4 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ ℝ+)
1412, 13rerpdivcld 13046 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) ∈ ℝ)
15 bfp.5 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐾 < 1)
16 fveq2 6891 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 1 β†’ (πΊβ€˜π‘—) = (πΊβ€˜1))
17 fvoveq1 7431 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 1 β†’ (πΊβ€˜(𝑗 + 1)) = (πΊβ€˜(1 + 1)))
1816, 17oveq12d 7426 . . . . . . . 8 (𝑗 = 1 β†’ ((πΊβ€˜π‘—)𝐷(πΊβ€˜(𝑗 + 1))) = ((πΊβ€˜1)𝐷(πΊβ€˜(1 + 1))))
19 oveq2 7416 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 1 β†’ (𝐾↑𝑗) = (𝐾↑1))
2019oveq2d 7424 . . . . . . . 8 (𝑗 = 1 β†’ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑𝑗)) = (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑1)))
2118, 20breq12d 5161 . . . . . . 7 (𝑗 = 1 β†’ (((πΊβ€˜π‘—)𝐷(πΊβ€˜(𝑗 + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑𝑗)) ↔ ((πΊβ€˜1)𝐷(πΊβ€˜(1 + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑1))))
2221imbi2d 340 . . . . . 6 (𝑗 = 1 β†’ ((πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘—)𝐷(πΊβ€˜(𝑗 + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑𝑗))) ↔ (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜1)𝐷(πΊβ€˜(1 + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑1)))))
23 fveq2 6891 . . . . . . . . 9 (𝑗 = π‘˜ β†’ (πΊβ€˜π‘—) = (πΊβ€˜π‘˜))
24 fvoveq1 7431 . . . . . . . . 9 (𝑗 = π‘˜ β†’ (πΊβ€˜(𝑗 + 1)) = (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))
2523, 24oveq12d 7426 . . . . . . . 8 (𝑗 = π‘˜ β†’ ((πΊβ€˜π‘—)𝐷(πΊβ€˜(𝑗 + 1))) = ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))))
26 oveq2 7416 . . . . . . . . 9 (𝑗 = π‘˜ β†’ (𝐾↑𝑗) = (πΎβ†‘π‘˜))
2726oveq2d 7424 . . . . . . . 8 (𝑗 = π‘˜ β†’ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑𝑗)) = (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)))
2825, 27breq12d 5161 . . . . . . 7 (𝑗 = π‘˜ β†’ (((πΊβ€˜π‘—)𝐷(πΊβ€˜(𝑗 + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑𝑗)) ↔ ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜))))
2928imbi2d 340 . . . . . 6 (𝑗 = π‘˜ β†’ ((πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘—)𝐷(πΊβ€˜(𝑗 + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑𝑗))) ↔ (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)))))
30 fveq2 6891 . . . . . . . . 9 (𝑗 = (π‘˜ + 1) β†’ (πΊβ€˜π‘—) = (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))
31 fvoveq1 7431 . . . . . . . . 9 (𝑗 = (π‘˜ + 1) β†’ (πΊβ€˜(𝑗 + 1)) = (πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1)))
3230, 31oveq12d 7426 . . . . . . . 8 (𝑗 = (π‘˜ + 1) β†’ ((πΊβ€˜π‘—)𝐷(πΊβ€˜(𝑗 + 1))) = ((πΊβ€˜(π‘˜ + 1))𝐷(πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1))))
33 oveq2 7416 . . . . . . . . 9 (𝑗 = (π‘˜ + 1) β†’ (𝐾↑𝑗) = (𝐾↑(π‘˜ + 1)))
3433oveq2d 7424 . . . . . . . 8 (𝑗 = (π‘˜ + 1) β†’ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑𝑗)) = (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))))
3532, 34breq12d 5161 . . . . . . 7 (𝑗 = (π‘˜ + 1) β†’ (((πΊβ€˜π‘—)𝐷(πΊβ€˜(𝑗 + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑𝑗)) ↔ ((πΊβ€˜(π‘˜ + 1))𝐷(πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))))
3635imbi2d 340 . . . . . 6 (𝑗 = (π‘˜ + 1) β†’ ((πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘—)𝐷(πΊβ€˜(𝑗 + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑𝑗))) ↔ (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜(π‘˜ + 1))𝐷(πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))))))
3712leidd 11779 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) ≀ (𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)))
384, 5, 6, 7algr0 16508 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜1) = 𝐴)
39 1nn 12222 . . . . . . . . . 10 1 ∈ β„•
404, 5, 6, 7, 8algrp1 16510 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 1 ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜(1 + 1)) = (πΉβ€˜(πΊβ€˜1)))
4139, 40mpan2 689 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜(1 + 1)) = (πΉβ€˜(πΊβ€˜1)))
4238fveq2d 6895 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜(πΊβ€˜1)) = (πΉβ€˜π΄))
4341, 42eqtrd 2772 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜(1 + 1)) = (πΉβ€˜π΄))
4438, 43oveq12d 7426 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜1)𝐷(πΊβ€˜(1 + 1))) = (𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)))
4513rpred 13015 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ ℝ)
4645recnd 11241 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„‚)
4746exp1d 14105 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (𝐾↑1) = 𝐾)
4847oveq2d 7424 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑1)) = (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· 𝐾))
4912recnd 11241 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
5013rpne0d 13020 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐾 β‰  0)
5149, 46, 50divcan1d 11990 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· 𝐾) = (𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)))
5248, 51eqtrd 2772 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑1)) = (𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)))
5337, 44, 523brtr4d 5180 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜1)𝐷(πΊβ€˜(1 + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑1)))
549ffvelcdmda 7086 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜π‘˜) ∈ 𝑋)
55 peano2nn 12223 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (π‘˜ + 1) ∈ β„•)
56 ffvelcdm 7083 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐺:β„•βŸΆπ‘‹ ∧ (π‘˜ + 1) ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) ∈ 𝑋)
579, 55, 56syl2an 596 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) ∈ 𝑋)
5854, 57jca 512 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) ∈ 𝑋 ∧ (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) ∈ 𝑋))
59 bfp.7 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
6059ralrimivva 3200 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
6160adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)))
62 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘₯ = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (πΉβ€˜π‘₯) = (πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜)))
6362oveq1d 7423 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) = ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜π‘¦)))
64 oveq1 7415 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘₯ = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (π‘₯𝐷𝑦) = ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷𝑦))
6564oveq2d 7424 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)) = (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷𝑦)))
6663, 65breq12d 5161 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)) ↔ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷𝑦))))
67 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) β†’ (πΉβ€˜π‘¦) = (πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))))
6867oveq2d 7424 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) β†’ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) = ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))))
69 oveq2 7416 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷𝑦) = ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))))
7069oveq2d 7424 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) β†’ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷𝑦)) = (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))))
7168, 70breq12d 5161 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) β†’ (((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷𝑦)) ↔ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))))))
7266, 71rspc2v 3622 . . . . . . . . . . 11 (((πΊβ€˜π‘˜) ∈ 𝑋 ∧ (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) ∈ 𝑋) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯)𝐷(πΉβ€˜π‘¦)) ≀ (𝐾 Β· (π‘₯𝐷𝑦)) β†’ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))))))
7358, 61, 72sylc 65 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))))
743adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
758adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆπ‘‹)
7675, 54ffvelcdmd 7087 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜)) ∈ 𝑋)
7775, 57ffvelcdmd 7087 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ∈ 𝑋)
78 metcl 23837 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ (πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜)) ∈ 𝑋 ∧ (πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ∈ 𝑋) β†’ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ∈ ℝ)
7974, 76, 77, 78syl3anc 1371 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ∈ ℝ)
8045adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 𝐾 ∈ ℝ)
81 metcl 23837 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ (πΊβ€˜π‘˜) ∈ 𝑋 ∧ (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) ∈ 𝑋) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ∈ ℝ)
8274, 54, 57, 81syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ∈ ℝ)
8380, 82remulcld 11243 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ∈ ℝ)
8414adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) ∈ ℝ)
8555adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (π‘˜ + 1) ∈ β„•)
8685nnnn0d 12531 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (π‘˜ + 1) ∈ β„•0)
8780, 86reexpcld 14127 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (𝐾↑(π‘˜ + 1)) ∈ ℝ)
8884, 87remulcld 11243 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))) ∈ ℝ)
89 letr 11307 . . . . . . . . . . 11 ((((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ∈ ℝ ∧ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ∈ ℝ ∧ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))) ∈ ℝ) β†’ ((((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ∧ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))) β†’ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))))
9079, 83, 88, 89syl3anc 1371 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ∧ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))) β†’ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))))
9173, 90mpand 693 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))) β†’ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))))
92 nnnn0 12478 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ ∈ β„• β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
93 reexpcl 14043 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (πΎβ†‘π‘˜) ∈ ℝ)
9445, 92, 93syl2an 596 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΎβ†‘π‘˜) ∈ ℝ)
9584, 94remulcld 11243 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) ∈ ℝ)
9613rpgt0d 13018 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 0 < 𝐾)
9796adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 0 < 𝐾)
98 lemul1 12065 . . . . . . . . . . 11 ((((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ∈ ℝ ∧ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) ∈ ℝ ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐾)) β†’ (((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) ↔ (((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) Β· 𝐾) ≀ ((((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) Β· 𝐾)))
9982, 95, 80, 97, 98syl112anc 1374 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) ↔ (((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) Β· 𝐾) ≀ ((((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) Β· 𝐾)))
10082recnd 11241 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ∈ β„‚)
10146adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ 𝐾 ∈ β„‚)
102100, 101mulcomd 11234 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) Β· 𝐾) = (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))))
10384recnd 11241 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) ∈ β„‚)
10494recnd 11241 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΎβ†‘π‘˜) ∈ β„‚)
105103, 104, 101mulassd 11236 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) Β· 𝐾) = (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· ((πΎβ†‘π‘˜) Β· 𝐾)))
106 expp1 14033 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (𝐾↑(π‘˜ + 1)) = ((πΎβ†‘π‘˜) Β· 𝐾))
10746, 92, 106syl2an 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (𝐾↑(π‘˜ + 1)) = ((πΎβ†‘π‘˜) Β· 𝐾))
108107oveq2d 7424 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))) = (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· ((πΎβ†‘π‘˜) Β· 𝐾)))
109105, 108eqtr4d 2775 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) Β· 𝐾) = (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))))
110102, 109breq12d 5161 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) Β· 𝐾) ≀ ((((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) Β· 𝐾) ↔ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))))
11199, 110bitrd 278 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) ↔ (𝐾 Β· ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))))
1124, 5, 6, 7, 8algrp1 16510 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜(π‘˜ + 1)) = (πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜)))
1134, 5, 6, 7, 8algrp1 16510 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ (π‘˜ + 1) ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1)) = (πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))))
11455, 113sylan2 593 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1)) = (πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))))
115112, 114oveq12d 7426 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((πΊβ€˜(π‘˜ + 1))𝐷(πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1))) = ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))))
116115breq1d 5158 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (((πΊβ€˜(π‘˜ + 1))𝐷(πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))) ↔ ((πΉβ€˜(πΊβ€˜π‘˜))𝐷(πΉβ€˜(πΊβ€˜(π‘˜ + 1)))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))))
11791, 111, 1163imtr4d 293 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ (((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) β†’ ((πΊβ€˜(π‘˜ + 1))𝐷(πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1)))))
118117expcom 414 . . . . . . 7 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (πœ‘ β†’ (((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)) β†’ ((πΊβ€˜(π‘˜ + 1))𝐷(πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))))))
119118a2d 29 . . . . . 6 (π‘˜ ∈ β„• β†’ ((πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜))) β†’ (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜(π‘˜ + 1))𝐷(πΊβ€˜((π‘˜ + 1) + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (𝐾↑(π‘˜ + 1))))))
12022, 29, 36, 29, 53, 119nnind 12229 . . . . 5 (π‘˜ ∈ β„• β†’ (πœ‘ β†’ ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜))))
121120impcom 408 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜)𝐷(πΊβ€˜(π‘˜ + 1))) ≀ (((𝐴𝐷(πΉβ€˜π΄)) / 𝐾) Β· (πΎβ†‘π‘˜)))
1223, 9, 14, 13, 15, 121geomcau 36622 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ (Cauβ€˜π·))
123 bfp.8 . . . 4 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·)
124123cmetcau 24805 . . 3 ((𝐷 ∈ (CMetβ€˜π‘‹) ∧ 𝐺 ∈ (Cauβ€˜π·)) β†’ 𝐺 ∈ dom (β‡π‘‘β€˜π½))
1251, 122, 124syl2anc 584 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ dom (β‡π‘‘β€˜π½))
126 metxmet 23839 . . . 4 (𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
127123methaus 24028 . . . 4 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝐽 ∈ Haus)
1283, 126, 1273syl 18 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Haus)
129 lmfun 22884 . . 3 (𝐽 ∈ Haus β†’ Fun (β‡π‘‘β€˜π½))
130 funfvbrb 7052 . . 3 (Fun (β‡π‘‘β€˜π½) β†’ (𝐺 ∈ dom (β‡π‘‘β€˜π½) ↔ 𝐺(β‡π‘‘β€˜π½)((β‡π‘‘β€˜π½)β€˜πΊ)))
131128, 129, 1303syl 18 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐺 ∈ dom (β‡π‘‘β€˜π½) ↔ 𝐺(β‡π‘‘β€˜π½)((β‡π‘‘β€˜π½)β€˜πΊ)))
132125, 131mpbid 231 1 (πœ‘ β†’ 𝐺(β‡π‘‘β€˜π½)((β‡π‘‘β€˜π½)β€˜πΊ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061  βˆ…c0 4322  {csn 4628   class class class wbr 5148   Γ— cxp 5674  dom cdm 5676   ∘ ccom 5680  Fun wfun 6537  βŸΆwf 6539  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7408  1st c1st 7972  β„‚cc 11107  β„cr 11108  0cc0 11109  1c1 11110   + caddc 11112   Β· cmul 11114   < clt 11247   ≀ cle 11248   / cdiv 11870  β„•cn 12211  β„•0cn0 12471  β„+crp 12973  seqcseq 13965  β†‘cexp 14026  βˆžMetcxmet 20928  Metcmet 20929  MetOpencmopn 20933  β‡π‘‘clm 22729  Hauscha 22811  Cauccau 24769  CMetccmet 24770
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-inf2 9635  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-card 9933  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-n0 12472  df-z 12558  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12974  df-xneg 13091  df-xadd 13092  df-xmul 13093  df-ico 13329  df-icc 13330  df-fz 13484  df-fzo 13627  df-fl 13756  df-seq 13966  df-exp 14027  df-hash 14290  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-clim 15431  df-rlim 15432  df-sum 15632  df-rest 17367  df-topgen 17388  df-psmet 20935  df-xmet 20936  df-met 20937  df-bl 20938  df-mopn 20939  df-fbas 20940  df-fg 20941  df-top 22395  df-topon 22412  df-bases 22448  df-ntr 22523  df-nei 22601  df-lm 22732  df-haus 22818  df-fil 23349  df-fm 23441  df-flim 23442  df-flf 23443  df-cfil 24771  df-cau 24772  df-cmet 24773
This theorem is referenced by:  bfplem2  36686
  Copyright terms: Public domain W3C validator