MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cau3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cau3 15329
Description: Convert between three-quantifier and four-quantifier versions of the Cauchy criterion. (In particular, the four-quantifier version has no occurrence of 𝑗 in the assertion, so it can be used with rexanuz 15319 and friends.) (Contributed by Mario Carneiro, 15-Feb-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
cau3.1 𝑍 = (ℤ𝑀)
Assertion
Ref Expression
cau3 (∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑗))) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑘) ∈ ℂ ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑘)(abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑚))) < 𝑥))
Distinct variable groups:   𝑗,𝑘,𝑚,𝑥,𝐹   𝑗,𝑀,𝑘,𝑥   𝑗,𝑍,𝑘,𝑥
Allowed substitution hints:   𝑀(𝑚)   𝑍(𝑚)

Proof of Theorem cau3
StepHypRef Expression
1 cau3.1 . . . 4 𝑍 = (ℤ𝑀)
2 uzssz 12868 . . . 4 (ℤ𝑀) ⊆ ℤ
31, 2eqsstri 4013 . . 3 𝑍 ⊆ ℤ
4 id 22 . . 3 ((𝐹𝑘) ∈ ℂ → (𝐹𝑘) ∈ ℂ)
5 eleq1 2817 . . 3 ((𝐹𝑘) = (𝐹𝑗) → ((𝐹𝑘) ∈ ℂ ↔ (𝐹𝑗) ∈ ℂ))
6 eleq1 2817 . . 3 ((𝐹𝑘) = (𝐹𝑚) → ((𝐹𝑘) ∈ ℂ ↔ (𝐹𝑚) ∈ ℂ))
7 abssub 15300 . . . 4 (((𝐹𝑗) ∈ ℂ ∧ (𝐹𝑘) ∈ ℂ) → (abs‘((𝐹𝑗) − (𝐹𝑘))) = (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑗))))
873adant1 1128 . . 3 ((⊤ ∧ (𝐹𝑗) ∈ ℂ ∧ (𝐹𝑘) ∈ ℂ) → (abs‘((𝐹𝑗) − (𝐹𝑘))) = (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑗))))
9 abssub 15300 . . . 4 (((𝐹𝑚) ∈ ℂ ∧ (𝐹𝑗) ∈ ℂ) → (abs‘((𝐹𝑚) − (𝐹𝑗))) = (abs‘((𝐹𝑗) − (𝐹𝑚))))
1093adant1 1128 . . 3 ((⊤ ∧ (𝐹𝑚) ∈ ℂ ∧ (𝐹𝑗) ∈ ℂ) → (abs‘((𝐹𝑚) − (𝐹𝑗))) = (abs‘((𝐹𝑗) − (𝐹𝑚))))
11 abs3lem 15312 . . . 4 ((((𝐹𝑘) ∈ ℂ ∧ (𝐹𝑚) ∈ ℂ) ∧ ((𝐹𝑗) ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑗))) < (𝑥 / 2) ∧ (abs‘((𝐹𝑗) − (𝐹𝑚))) < (𝑥 / 2)) → (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑚))) < 𝑥))
12113adant1 1128 . . 3 ((⊤ ∧ ((𝐹𝑘) ∈ ℂ ∧ (𝐹𝑚) ∈ ℂ) ∧ ((𝐹𝑗) ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℝ)) → (((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑗))) < (𝑥 / 2) ∧ (abs‘((𝐹𝑗) − (𝐹𝑚))) < (𝑥 / 2)) → (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑚))) < 𝑥))
133, 4, 5, 6, 8, 10, 12cau3lem 15328 . 2 (⊤ → (∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑗))) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑘) ∈ ℂ ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑘)(abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑚))) < 𝑥)))
1413mptru 1541 1 (∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑗))) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ (ℤ𝑗)((𝐹𝑘) ∈ ℂ ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑘)(abs‘((𝐹𝑘) − (𝐹𝑚))) < 𝑥))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 395   = wceq 1534  wtru 1535  wcel 2099  wral 3057  wrex 3066   class class class wbr 5143  cfv 6543  (class class class)co 7415  cc 11131  cr 11132   < clt 11273  cmin 11469   / cdiv 11896  2c2 12292  cz 12583  cuz 12847  +crp 13001  abscabs 15208
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7735  ax-cnex 11189  ax-resscn 11190  ax-1cn 11191  ax-icn 11192  ax-addcl 11193  ax-addrcl 11194  ax-mulcl 11195  ax-mulrcl 11196  ax-mulcom 11197  ax-addass 11198  ax-mulass 11199  ax-distr 11200  ax-i2m1 11201  ax-1ne0 11202  ax-1rid 11203  ax-rnegex 11204  ax-rrecex 11205  ax-cnre 11206  ax-pre-lttri 11207  ax-pre-lttrn 11208  ax-pre-ltadd 11209  ax-pre-mulgt0 11210  ax-pre-sup 11211
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2937  df-nel 3043  df-ral 3058  df-rex 3067  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3429  df-v 3472  df-sbc 3776  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3964  df-nul 4320  df-if 4526  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4905  df-iun 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  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-riota 7371  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7866  df-2nd 7989  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-er 8719  df-en 8959  df-dom 8960  df-sdom 8961  df-sup 9460  df-pnf 11275  df-mnf 11276  df-xr 11277  df-ltxr 11278  df-le 11279  df-sub 11471  df-neg 11472  df-div 11897  df-nn 12238  df-2 12300  df-3 12301  df-n0 12498  df-z 12584  df-uz 12848  df-rp 13002  df-seq 13994  df-exp 14054  df-cj 15073  df-re 15074  df-im 15075  df-sqrt 15209  df-abs 15210
This theorem is referenced by:  cau4  15330  serf0  15654
  Copyright terms: Public domain W3C validator