MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  iscmet3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem iscmet3 25265
Description: The property "𝐷 is a complete metric" expressed in terms of functions on (or any other upper integer set). Thus, we only have to look at functions on , and not all possible Cauchy filters, to determine completeness. (The proof uses countable choice.) (Contributed by NM, 18-Dec-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 5-May-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
iscmet3.1 𝑍 = (ℤ𝑀)
iscmet3.2 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
iscmet3.3 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
iscmet3.4 (𝜑𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
Assertion
Ref Expression
iscmet3 (𝜑 → (𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) ↔ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))))
Distinct variable groups:   𝐷,𝑓   𝑓,𝑋   𝑓,𝐽   𝑓,𝑍   𝑓,𝑀   𝜑,𝑓

Proof of Theorem iscmet3
Dummy variables 𝑔 𝑖 𝑗 𝑘 𝑛 𝑠 𝑡 𝑢 𝑣 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iscmet3.2 . . . . 5 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
21cmetcau 25261 . . . 4 ((𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)) → 𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))
32a1d 25 . . 3 ((𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽)))
43ralrimiva 3135 . 2 (𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) → ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽)))
5 iscmet3.4 . . . . 5 (𝜑𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
65adantr 479 . . . 4 ((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
7 simpr 483 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)) → 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷))
8 1rp 13013 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ+
9 rphalfcl 13036 . . . . . . . . . . 11 (1 ∈ ℝ+ → (1 / 2) ∈ ℝ+)
108, 9ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (1 / 2) ∈ ℝ+
11 rpexpcl 14081 . . . . . . . . . 10 (((1 / 2) ∈ ℝ+𝑘 ∈ ℤ) → ((1 / 2)↑𝑘) ∈ ℝ+)
1210, 11mpan 688 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℤ → ((1 / 2)↑𝑘) ∈ ℝ+)
13 cfili 25240 . . . . . . . . 9 ((𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ ((1 / 2)↑𝑘) ∈ ℝ+) → ∃𝑡𝑔𝑢𝑡𝑣𝑡 (𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘))
147, 12, 13syl2an 594 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ∃𝑡𝑔𝑢𝑡𝑣𝑡 (𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘))
1514ralrimiva 3135 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)) → ∀𝑘 ∈ ℤ ∃𝑡𝑔𝑢𝑡𝑣𝑡 (𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘))
16 vex 3465 . . . . . . . 8 𝑔 ∈ V
17 znnen 16192 . . . . . . . . 9 ℤ ≈ ℕ
18 nnenom 13981 . . . . . . . . 9 ℕ ≈ ω
1917, 18entri 9029 . . . . . . . 8 ℤ ≈ ω
20 raleq 3311 . . . . . . . . 9 (𝑡 = (𝑠𝑘) → (∀𝑣𝑡 (𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘) ↔ ∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))
2120raleqbi1dv 3322 . . . . . . . 8 (𝑡 = (𝑠𝑘) → (∀𝑢𝑡𝑣𝑡 (𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘) ↔ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))
2216, 19, 21axcc4 10464 . . . . . . 7 (∀𝑘 ∈ ℤ ∃𝑡𝑔𝑢𝑡𝑣𝑡 (𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘) → ∃𝑠(𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))
2315, 22syl 17 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)) → ∃𝑠(𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))
24 iscmet3.3 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
2524ad2antrr 724 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) → 𝑀 ∈ ℤ)
26 iscmet3.1 . . . . . . . . . . . 12 𝑍 = (ℤ𝑀)
2726uzenom 13965 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑍 ≈ ω)
28 endom 9000 . . . . . . . . . . 11 (𝑍 ≈ ω → 𝑍 ≼ ω)
2925, 27, 283syl 18 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) → 𝑍 ≼ ω)
30 dfin5 3952 . . . . . . . . . . . . . . 15 (( I ‘𝑋) ∩ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛)) = {𝑥 ∈ ( I ‘𝑋) ∣ 𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛)}
31 fzn0 13550 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑀...𝑘) ≠ ∅ ↔ 𝑘 ∈ (ℤ𝑀))
3231biimpri 227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑀...𝑘) ≠ ∅)
3332, 26eleq2s 2843 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘𝑍 → (𝑀...𝑘) ≠ ∅)
34 metxmet 24284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
355, 34syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
3635adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
37 simpl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔) → 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷))
38 cfilfil 25239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)) → 𝑔 ∈ (Fil‘𝑋))
3936, 37, 38syl2an 594 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) → 𝑔 ∈ (Fil‘𝑋))
40 simprr 771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) → 𝑠:ℤ⟶𝑔)
41 elfzelz 13536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑘) → 𝑛 ∈ ℤ)
42 ffvelcdm 7090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑠:ℤ⟶𝑔𝑛 ∈ ℤ) → (𝑠𝑛) ∈ 𝑔)
4340, 41, 42syl2an 594 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)) → (𝑠𝑛) ∈ 𝑔)
44 filelss 23800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑔 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ (𝑠𝑛) ∈ 𝑔) → (𝑠𝑛) ⊆ 𝑋)
4539, 43, 44syl2an2r 683 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)) → (𝑠𝑛) ⊆ 𝑋)
4645ralrimiva 3135 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) → ∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ⊆ 𝑋)
47 r19.2z 4496 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑀...𝑘) ≠ ∅ ∧ ∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ⊆ 𝑋) → ∃𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ⊆ 𝑋)
4833, 46, 47syl2anr 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → ∃𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ⊆ 𝑋)
49 iinss 5060 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∃𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ⊆ 𝑋 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ⊆ 𝑋)
5048, 49syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ⊆ 𝑋)
516ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
52 elfvdm 6933 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) → 𝑋 ∈ dom Met)
53 fvi 6973 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑋 ∈ dom Met → ( I ‘𝑋) = 𝑋)
5451, 52, 533syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → ( I ‘𝑋) = 𝑋)
5550, 54sseqtrrd 4018 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ⊆ ( I ‘𝑋))
56 sseqin2 4213 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ( 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ⊆ ( I ‘𝑋) ↔ (( I ‘𝑋) ∩ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛)) = 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛))
5755, 56sylib 217 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → (( I ‘𝑋) ∩ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛)) = 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛))
5830, 57eqtr3id 2779 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → {𝑥 ∈ ( I ‘𝑋) ∣ 𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛)} = 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛))
5939adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → 𝑔 ∈ (Fil‘𝑋))
6043ralrimiva 3135 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) → ∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ∈ 𝑔)
6160adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → ∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ∈ 𝑔)
6233adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → (𝑀...𝑘) ≠ ∅)
63 fzfid 13974 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → (𝑀...𝑘) ∈ Fin)
64 iinfi 9442 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑔 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ (∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ∈ 𝑔 ∧ (𝑀...𝑘) ≠ ∅ ∧ (𝑀...𝑘) ∈ Fin)) → 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ∈ (fi‘𝑔))
6559, 61, 62, 63, 64syl13anc 1369 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ∈ (fi‘𝑔))
66 filfi 23807 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑔 ∈ (Fil‘𝑋) → (fi‘𝑔) = 𝑔)
6759, 66syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → (fi‘𝑔) = 𝑔)
6865, 67eleqtrd 2827 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ∈ 𝑔)
69 fileln0 23798 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑔 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ∈ 𝑔) → 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ≠ ∅)
7039, 68, 69syl2an2r 683 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ≠ ∅)
7158, 70eqnetrd 2997 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → {𝑥 ∈ ( I ‘𝑋) ∣ 𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛)} ≠ ∅)
72 rabn0 4387 . . . . . . . . . . . . 13 ({𝑥 ∈ ( I ‘𝑋) ∣ 𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛)} ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 ∈ ( I ‘𝑋)𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛))
7371, 72sylib 217 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) ∧ 𝑘𝑍) → ∃𝑥 ∈ ( I ‘𝑋)𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛))
7473ralrimiva 3135 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ 𝑠:ℤ⟶𝑔)) → ∀𝑘𝑍𝑥 ∈ ( I ‘𝑋)𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛))
7574adantrrr 723 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) → ∀𝑘𝑍𝑥 ∈ ( I ‘𝑋)𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛))
76 fvex 6909 . . . . . . . . . . 11 ( I ‘𝑋) ∈ V
77 eleq1 2813 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑓𝑘) → (𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ↔ (𝑓𝑘) ∈ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛)))
78 fvex 6909 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓𝑘) ∈ V
79 eliin 5002 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑓𝑘) ∈ V → ((𝑓𝑘) ∈ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ↔ ∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))
8078, 79ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓𝑘) ∈ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ↔ ∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛))
8177, 80bitrdi 286 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑓𝑘) → (𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛) ↔ ∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))
8276, 81axcc4dom 10466 . . . . . . . . . 10 ((𝑍 ≼ ω ∧ ∀𝑘𝑍𝑥 ∈ ( I ‘𝑋)𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑠𝑛)) → ∃𝑓(𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))
8329, 75, 82syl2anc 582 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) → ∃𝑓(𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))
84 df-ral 3051 . . . . . . . . . . . . 13 (∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽)) ↔ ∀𝑓(𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))))
85 19.29 1868 . . . . . . . . . . . . 13 ((∀𝑓(𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ ∃𝑓(𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛))) → ∃𝑓((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛))))
8684, 85sylanb 579 . . . . . . . . . . . 12 ((∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽)) ∧ ∃𝑓(𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛))) → ∃𝑓((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛))))
8724ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝑀 ∈ ℤ)
885ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
89 simprrl 779 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋))
90 feq3 6706 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (( I ‘𝑋) = 𝑋 → (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ↔ 𝑓:𝑍𝑋))
9188, 52, 53, 904syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ↔ 𝑓:𝑍𝑋))
9289, 91mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝑓:𝑍𝑋)
93 simplrr 776 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))
9493simprd 494 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘))
95 fveq2 6896 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 𝑖 → (𝑠𝑘) = (𝑠𝑖))
96 oveq2 7427 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 = 𝑖 → ((1 / 2)↑𝑘) = ((1 / 2)↑𝑖))
9796breq2d 5161 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 𝑖 → ((𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘) ↔ (𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑖)))
9895, 97raleqbidv 3329 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 𝑖 → (∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘) ↔ ∀𝑣 ∈ (𝑠𝑖)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑖)))
9995, 98raleqbidv 3329 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 𝑖 → (∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘) ↔ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑖)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑖)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑖)))
10099cbvralvw 3224 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘) ↔ ∀𝑖 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑖)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑖)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑖))
10194, 100sylib 217 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → ∀𝑖 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑖)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑖)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑖))
102 simprrr 780 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛))
103 fveq2 6896 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑛 = 𝑗 → (𝑠𝑛) = (𝑠𝑗))
104103eleq2d 2811 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 = 𝑗 → ((𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛) ↔ (𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑗)))
105104cbvralvw 3224 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛) ↔ ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑗))
106 oveq2 7427 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 𝑖 → (𝑀...𝑘) = (𝑀...𝑖))
107 fveq2 6896 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 = 𝑖 → (𝑓𝑘) = (𝑓𝑖))
108107eleq1d 2810 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 𝑖 → ((𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑗) ↔ (𝑓𝑖) ∈ (𝑠𝑗)))
109106, 108raleqbidv 3329 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 𝑖 → (∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑗) ↔ ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝑓𝑖) ∈ (𝑠𝑗)))
110105, 109bitrid 282 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 𝑖 → (∀𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛) ↔ ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝑓𝑖) ∈ (𝑠𝑗)))
111110cbvralvw 3224 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛) ↔ ∀𝑖𝑍𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝑓𝑖) ∈ (𝑠𝑗))
112102, 111sylib 217 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → ∀𝑖𝑍𝑗 ∈ (𝑀...𝑖)(𝑓𝑖) ∈ (𝑠𝑗))
11388, 34syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
114 simplrl 775 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷))
115113, 114, 38syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝑔 ∈ (Fil‘𝑋))
11693simpld 493 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝑠:ℤ⟶𝑔)
11726, 1, 87, 88, 92, 101, 112iscmet3lem1 25263 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝑓 ∈ (Cau‘𝐷))
118 simprl 769 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → (𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))))
119117, 92, 118mp2d 49 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → 𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))
12026, 1, 87, 88, 92, 101, 112, 115, 116, 119iscmet3lem2 25264 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)))) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅)
121120ex 411 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) → (((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛))) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅))
122121exlimdv 1928 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) → (∃𝑓((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) → (𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛))) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅))
12386, 122syl5 34 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) → ((∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽)) ∧ ∃𝑓(𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛))) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅))
124123expdimp 451 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) → (∃𝑓(𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅))
125124an32s 650 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) → (∃𝑓(𝑓:𝑍⟶( I ‘𝑋) ∧ ∀𝑘𝑍𝑛 ∈ (𝑀...𝑘)(𝑓𝑘) ∈ (𝑠𝑛)) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅))
12683, 125mpd 15 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ (𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷) ∧ (𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)))) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅)
127126expr 455 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)) → ((𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅))
128127exlimdv 1928 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)) → (∃𝑠(𝑠:ℤ⟶𝑔 ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ ∀𝑢 ∈ (𝑠𝑘)∀𝑣 ∈ (𝑠𝑘)(𝑢𝐷𝑣) < ((1 / 2)↑𝑘)) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅))
12923, 128mpd 15 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) ∧ 𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)) → (𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅)
130129ralrimiva 3135 . . . 4 ((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) → ∀𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)(𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅)
1311iscmet 25256 . . . 4 (𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) ↔ (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ ∀𝑔 ∈ (CauFil‘𝐷)(𝐽 fLim 𝑔) ≠ ∅))
1326, 130, 131sylanbrc 581 . . 3 ((𝜑 ∧ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))) → 𝐷 ∈ (CMet‘𝑋))
133132ex 411 . 2 (𝜑 → (∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽)) → 𝐷 ∈ (CMet‘𝑋)))
1344, 133impbid2 225 1 (𝜑 → (𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) ↔ ∀𝑓 ∈ (Cau‘𝐷)(𝑓:𝑍𝑋𝑓 ∈ dom (⇝𝑡𝐽))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 394  wal 1531   = wceq 1533  wex 1773  wcel 2098  wne 2929  wral 3050  wrex 3059  {crab 3418  Vcvv 3461  cin 3943  wss 3944  c0 4322   ciin 4998   class class class wbr 5149   I cid 5575  dom cdm 5678  wf 6545  cfv 6549  (class class class)co 7419  ωcom 7871  cen 8961  cdom 8962  Fincfn 8964  ficfi 9435  1c1 11141   < clt 11280   / cdiv 11903  cn 12245  2c2 12300  cz 12591  cuz 12855  +crp 13009  ...cfz 13519  cexp 14062  ∞Metcxmet 21281  Metcmet 21282  MetOpencmopn 21286  𝑡clm 23174  Filcfil 23793   fLim cflim 23882  CauFilccfil 25224  Cauccau 25225  CMetccmet 25226
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-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7741  ax-inf2 9666  ax-cc 10460  ax-cnex 11196  ax-resscn 11197  ax-1cn 11198  ax-icn 11199  ax-addcl 11200  ax-addrcl 11201  ax-mulcl 11202  ax-mulrcl 11203  ax-mulcom 11204  ax-addass 11205  ax-mulass 11206  ax-distr 11207  ax-i2m1 11208  ax-1ne0 11209  ax-1rid 11210  ax-rnegex 11211  ax-rrecex 11212  ax-cnre 11213  ax-pre-lttri 11214  ax-pre-lttrn 11215  ax-pre-ltadd 11216  ax-pre-mulgt0 11217  ax-pre-sup 11218
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  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 2930  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3363  df-reu 3364  df-rab 3419  df-v 3463  df-sbc 3774  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3964  df-nul 4323  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4910  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-se 5634  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6307  df-ord 6374  df-on 6375  df-lim 6376  df-suc 6377  df-iota 6501  df-fun 6551  df-fn 6552  df-f 6553  df-f1 6554  df-fo 6555  df-f1o 6556  df-fv 6557  df-isom 6558  df-riota 7375  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7872  df-1st 7994  df-2nd 7995  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-1o 8487  df-oadd 8491  df-omul 8492  df-er 8725  df-map 8847  df-pm 8848  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-fi 9436  df-sup 9467  df-inf 9468  df-oi 9535  df-card 9964  df-acn 9967  df-pnf 11282  df-mnf 11283  df-xr 11284  df-ltxr 11285  df-le 11286  df-sub 11478  df-neg 11479  df-div 11904  df-nn 12246  df-2 12308  df-3 12309  df-n0 12506  df-z 12592  df-uz 12856  df-q 12966  df-rp 13010  df-xneg 13127  df-xadd 13128  df-xmul 13129  df-ico 13365  df-fz 13520  df-fl 13793  df-seq 14003  df-exp 14063  df-cj 15082  df-re 15083  df-im 15084  df-sqrt 15218  df-abs 15219  df-clim 15468  df-rlim 15469  df-rest 17407  df-topgen 17428  df-psmet 21288  df-xmet 21289  df-met 21290  df-bl 21291  df-mopn 21292  df-fbas 21293  df-fg 21294  df-top 22840  df-topon 22857  df-bases 22893  df-ntr 22968  df-nei 23046  df-lm 23177  df-fil 23794  df-fm 23886  df-flim 23887  df-flf 23888  df-cfil 25227  df-cau 25228  df-cmet 25229
This theorem is referenced by:  iscmet2  25266  iscmet3i  25284  heibor1  37411  rrncms  37434
  Copyright terms: Public domain W3C validator