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

Theorem caufval 25233
Description: The set of Cauchy sequences on a metric space. (Contributed by NM, 8-Sep-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 5-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
caufval (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ (Cauβ€˜π·) = {𝑓 ∈ (𝑋 ↑pm β„‚) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯)})
Distinct variable groups:   𝑓,π‘˜,π‘₯,𝐷   𝑓,𝑋,π‘˜,π‘₯

Proof of Theorem caufval
Dummy variable 𝑑 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-cau 25214 . 2 Cau = (𝑑 ∈ βˆͺ ran ∞Met ↦ {𝑓 ∈ (dom dom 𝑑 ↑pm β„‚) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π‘‘)π‘₯)})
2 dmeq 5905 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 β†’ dom 𝑑 = dom 𝐷)
32dmeqd 5907 . . . . 5 (𝑑 = 𝐷 β†’ dom dom 𝑑 = dom dom 𝐷)
4 xmetf 24265 . . . . . . . 8 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝐷:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„*)
54fdmd 6731 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ dom 𝐷 = (𝑋 Γ— 𝑋))
65dmeqd 5907 . . . . . 6 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ dom dom 𝐷 = dom (𝑋 Γ— 𝑋))
7 dmxpid 5931 . . . . . 6 dom (𝑋 Γ— 𝑋) = 𝑋
86, 7eqtrdi 2781 . . . . 5 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ dom dom 𝐷 = 𝑋)
93, 8sylan9eqr 2787 . . . 4 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ dom dom 𝑑 = 𝑋)
109oveq1d 7432 . . 3 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ (dom dom 𝑑 ↑pm β„‚) = (𝑋 ↑pm β„‚))
11 simpr 483 . . . . . . . 8 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ 𝑑 = 𝐷)
1211fveq2d 6898 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ (ballβ€˜π‘‘) = (ballβ€˜π·))
1312oveqd 7434 . . . . . 6 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ ((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π‘‘)π‘₯) = ((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯))
1413feq3d 6708 . . . . 5 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ ((𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π‘‘)π‘₯) ↔ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯)))
1514rexbidv 3169 . . . 4 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ (βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π‘‘)π‘₯) ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯)))
1615ralbidv 3168 . . 3 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π‘‘)π‘₯) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯)))
1710, 16rabeqbidv 3437 . 2 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ {𝑓 ∈ (dom dom 𝑑 ↑pm β„‚) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π‘‘)π‘₯)} = {𝑓 ∈ (𝑋 ↑pm β„‚) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯)})
18 fvssunirn 6927 . . 3 (∞Metβ€˜π‘‹) βŠ† βˆͺ ran ∞Met
1918sseli 3973 . 2 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝐷 ∈ βˆͺ ran ∞Met)
20 ovex 7450 . . . 4 (𝑋 ↑pm β„‚) ∈ V
2120rabex 5334 . . 3 {𝑓 ∈ (𝑋 ↑pm β„‚) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯)} ∈ V
2221a1i 11 . 2 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ {𝑓 ∈ (𝑋 ↑pm β„‚) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯)} ∈ V)
231, 17, 19, 22fvmptd2 7010 1 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ (Cauβ€˜π·) = {𝑓 ∈ (𝑋 ↑pm β„‚) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘˜ ∈ β„€ (𝑓 β†Ύ (β„€β‰₯β€˜π‘˜)):(β„€β‰₯β€˜π‘˜)⟢((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯)})
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3051  βˆƒwrex 3060  {crab 3419  Vcvv 3463  βˆͺ cuni 4908   Γ— cxp 5675  dom cdm 5677  ran crn 5678   β†Ύ cres 5679  βŸΆwf 6543  β€˜cfv 6547  (class class class)co 7417   ↑pm cpm 8844  β„‚cc 11136  β„*cxr 11277  β„€cz 12588  β„€β‰₯cuz 12852  β„+crp 13006  βˆžMetcxmet 21268  ballcbl 21270  Cauccau 25211
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7739  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3775  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5575  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-iota 6499  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-fv 6555  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-map 8845  df-xr 11282  df-xmet 21276  df-cau 25214
This theorem is referenced by:  iscau  25234  equivcau  25258
  Copyright terms: Public domain W3C validator