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

Theorem caufval 25190
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 25171 . 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 5900 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 β†’ dom 𝑑 = dom 𝐷)
32dmeqd 5902 . . . . 5 (𝑑 = 𝐷 β†’ dom dom 𝑑 = dom dom 𝐷)
4 xmetf 24222 . . . . . . . 8 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝐷:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„*)
54fdmd 6727 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ dom 𝐷 = (𝑋 Γ— 𝑋))
65dmeqd 5902 . . . . . 6 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ dom dom 𝐷 = dom (𝑋 Γ— 𝑋))
7 dmxpid 5926 . . . . . 6 dom (𝑋 Γ— 𝑋) = 𝑋
86, 7eqtrdi 2783 . . . . 5 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ dom dom 𝐷 = 𝑋)
93, 8sylan9eqr 2789 . . . 4 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ dom dom 𝑑 = 𝑋)
109oveq1d 7429 . . 3 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ (dom dom 𝑑 ↑pm β„‚) = (𝑋 ↑pm β„‚))
11 simpr 484 . . . . . . . 8 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ 𝑑 = 𝐷)
1211fveq2d 6895 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ (ballβ€˜π‘‘) = (ballβ€˜π·))
1312oveqd 7431 . . . . . 6 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 = 𝐷) β†’ ((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π‘‘)π‘₯) = ((π‘“β€˜π‘˜)(ballβ€˜π·)π‘₯))
1413feq3d 6703 . . . . 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 3173 . . . 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 3172 . . 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 3444 . 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 6924 . . 3 (∞Metβ€˜π‘‹) βŠ† βˆͺ ran ∞Met
1918sseli 3974 . 2 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝐷 ∈ βˆͺ ran ∞Met)
20 ovex 7447 . . . 4 (𝑋 ↑pm β„‚) ∈ V
2120rabex 5328 . . 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 7007 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 395   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  βˆ€wral 3056  βˆƒwrex 3065  {crab 3427  Vcvv 3469  βˆͺ cuni 4903   Γ— cxp 5670  dom cdm 5672  ran crn 5673   β†Ύ cres 5674  βŸΆwf 6538  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7414   ↑pm cpm 8837  β„‚cc 11128  β„*cxr 11269  β„€cz 12580  β„€β‰₯cuz 12844  β„+crp 12998  βˆžMetcxmet 21251  ballcbl 21253  Cauccau 25168
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 2164  ax-ext 2698  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-cnex 11186  ax-resscn 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-id 5570  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-fv 6550  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-map 8838  df-xr 11274  df-xmet 21259  df-cau 25171
This theorem is referenced by:  iscau  25191  equivcau  25215
  Copyright terms: Public domain W3C validator