Theorem caucvgb 15738

Description: A function is convergent if and only if it is Cauchy. Theorem 12-5.3 of [Gleason] p. 180. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Feb-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
caucvgb.1	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)

Assertion

Ref	Expression
caucvgb	⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (𝐹 ∈ dom ⇝ ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)))

Distinct variable groups:   𝑗,𝑘,𝑥,𝐹   𝑗,𝑀,𝑘,𝑥   𝑗,𝑍,𝑘,𝑥   𝑘,𝑉

Allowed substitution hints:   𝑉(𝑥, 𝑗)

Proof of Theorem caucvgb

Dummy variables 𝑖 𝑚 𝑛 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eldm2g 5888	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ dom ⇝ → (𝐹 ∈ dom ⇝ ↔ ∃𝑚⟨𝐹, 𝑚⟩ ∈ ⇝ ))
2	1	ibi 270	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ dom ⇝ → ∃𝑚⟨𝐹, 𝑚⟩ ∈ ⇝ )
3		df-br 5109	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ⇝ 𝑚 ↔ ⟨𝐹, 𝑚⟩ ∈ ⇝ )
4		caucvgb.1	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
5		simpll 778	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ 𝐹 ⇝ 𝑚) → 𝑀 ∈ ℤ)
6		1rp 13026	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℝ+
7	6	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ 𝐹 ⇝ 𝑚) → 1 ∈ ℝ+)
8		eqidd 2763	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ 𝐹 ⇝ 𝑚) ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑘))
9		simpr 489	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ 𝐹 ⇝ 𝑚) → 𝐹 ⇝ 𝑚)
10	4, 5, 7, 8, 9	climi 15568	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ 𝐹 ⇝ 𝑚) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − 𝑚)) < 1))
11		simpl 487	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − 𝑚)) < 1) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
12	11	ralimi 3101	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − 𝑚)) < 1) → ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
13	12	reximi 3102	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − 𝑚)) < 1) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
14	10, 13	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ 𝐹 ⇝ 𝑚) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
15	14	ex 417	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (𝐹 ⇝ 𝑚 → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ))
16	3, 15	biimtrrid 246	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (⟨𝐹, 𝑚⟩ ∈ ⇝ → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ))
17	16	exlimdv 1962	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (∃𝑚⟨𝐹, 𝑚⟩ ∈ ⇝ → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ))
18	2, 17	syl5 35	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (𝐹 ∈ dom ⇝ → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ))
19		fveq2 6881	. . . . . . 7 ⊢ (𝑗 = 𝑛 → (ℤ≥‘𝑗) = (ℤ≥‘𝑛))
20	19	raleqdv 3322	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 = 𝑛 → (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ↔ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ))
21	20	cbvrexvw 3243	. . . . 5 ⊢ (∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ↔ ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
22	21	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 1 → (∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ↔ ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ))
23		simpl 487	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
24	23	ralimi 3101	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
25	24	reximi 3102	. . . . 5 ⊢ (∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
26	25	ralimi 3101	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
27	6	a1i 11	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → 1 ∈ ℝ+)
28	22, 26, 27	rspcdva 3581	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
29	28	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ))
30		eluzelz 12878	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑛 ∈ ℤ)
31	30, 4	eleq2s 2880	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 → 𝑛 ∈ ℤ)
32		eqid 2762	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℤ≥‘𝑛) = (ℤ≥‘𝑛)
33	32	climcau 15729	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ dom ⇝ ) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)
34	31, 33	sylan 591	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝐹 ∈ dom ⇝ ) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)
35	32	r19.29uz 15409	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥))
36	35	ex 417	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ → (∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥 → ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)))
37	36	ralimdv 3178	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥 → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)))
38	34, 37	mpan9 515	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ 𝐹 ∈ dom ⇝ ) ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥))
39	38	an32s 664	. . . . . 6 ⊢ (((𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ) ∧ 𝐹 ∈ dom ⇝ ) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥))
40	39	adantll 726	. . . . 5 ⊢ ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) ∧ 𝐹 ∈ dom ⇝ ) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥))
41		simplrr 789	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)) → ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)
42		fveq2 6881	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 𝑚 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑚))
43	42	eleq1d 2847	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑚 → ((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ↔ (𝐹‘𝑚) ∈ ℂ))
44	43	rspccva 3579	. . . . . . . 8 ⊢ ((∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑛)) → (𝐹‘𝑚) ∈ ℂ)
45	41, 44	sylan 591	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑛)) → (𝐹‘𝑚) ∈ ℂ)
46		simpr 489	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)
47	46	ralimi 3101	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)
48	42	fvoveq1d 7434	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑘 = 𝑚 → (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) = (abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))))
49	48	breq1d 5118	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 = 𝑚 → ((abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥))
50	49	cbvralvw 3242	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥 ↔ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)
51	47, 50	sylib 221	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)
52	51	reximi 3102	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)
53	52	ralimi 3101	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)
54	53	adantl 486	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)
55		fveq2 6881	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑗 = 𝑖 → (ℤ≥‘𝑗) = (ℤ≥‘𝑖))
56		fveq2 6881	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑗 = 𝑖 → (𝐹‘𝑗) = (𝐹‘𝑖))
57	56	oveq2d 7428	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑗 = 𝑖 → ((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗)) = ((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖)))
58	57	fveq2d 6885	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑗 = 𝑖 → (abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) = (abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))))
59	58	breq1d 5118	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑗 = 𝑖 → ((abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑥))
60	55, 59	raleqbidv 3337	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑗 = 𝑖 → (∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥 ↔ ∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑖)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑥))
61	60	cbvrexvw 3243	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥 ↔ ∃𝑖 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑖)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑥)
62		breq2 5112	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑥 ↔ (abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑦))
63	62	rexralbidv 3230	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (∃𝑖 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑖)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑥 ↔ ∃𝑖 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑖)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑦))
64	61, 63	bitrid 286	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥 ↔ ∃𝑖 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑖)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑦))
65	64	cbvralvw 3242	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑖 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑖)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑦)
66	54, 65	sylib 221	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)) → ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑖 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑖)(abs‘((𝐹‘𝑚) − (𝐹‘𝑖))) < 𝑦)
67		simpll 778	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)) → 𝐹 ∈ 𝑉)
68	32, 45, 66, 67	caucvg 15737	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)) → 𝐹 ∈ dom ⇝ )
69	68	adantlll 730	. . . . 5 ⊢ ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)) → 𝐹 ∈ dom ⇝ )
70	40, 69	impbida 812	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) → (𝐹 ∈ dom ⇝ ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)))
71	4, 32	cau4 15415	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑍 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)))
72	71	ad2antrl 740	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑛)∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)))
73	70, 72	bitr4d 285	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ (𝑛 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ)) → (𝐹 ∈ dom ⇝ ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)))
74	73	rexlimdvaa 3166	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (∃𝑛 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑛)(𝐹‘𝑘) ∈ ℂ → (𝐹 ∈ dom ⇝ ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥))))
75	18, 29, 74	pm5.21ndd 382	1 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (𝐹 ∈ dom ⇝ ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)((𝐹‘𝑘) ∈ ℂ ∧ (abs‘((𝐹‘𝑘) − (𝐹‘𝑗))) < 𝑥)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1569  ∃wex 1808   ∈ wcel 2142  ∀wral 3078  ∃wrex 3088  ⟨cop 4594   class class class wbr 5108  dom cdm 5660  ‘cfv 6536  (class class class)co 7412  ℂcc 11104  1c1 11107   < clt 11249   − cmin 11447  ℤcz 12597  ℤ_≥cuz 12868  ℝ⁺crp 13022  abscabs 15292   ⇝ cli 15542

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7861  df-2nd 7985  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-er 8692  df-pm 8825  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-sup 9400  df-inf 9401  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11449  df-neg 11450  df-div 11878  df-nn 12240  df-2 12309  df-3 12310  df-n0 12511  df-z 12598  df-uz 12869  df-rp 13023  df-ico 13384  df-fl 13832  df-seq 14045  df-exp 14105  df-cj 15157  df-re 15158  df-im 15159  df-sqrt 15293  df-abs 15294  df-limsup 15529  df-clim 15546  df-rlim 15547

This theorem is used by:  serf0  15739  caucvgbf  46231