Theorem ulmcau2 25544

Description: A sequence of functions converges uniformly iff it is uniformly Cauchy, which is to say that for every 0 < 𝑥 there is a 𝑗 such that for all 𝑗 ≤ 𝑘, 𝑚 the functions 𝐹(𝑘) and 𝐹(𝑚) are uniformly within 𝑥 of each other on 𝑆. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Mar-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
ulmcau.z	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
ulmcau.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
ulmcau.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑉)
ulmcau.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑍⟶(ℂ ↑m 𝑆))

Assertion

Ref	Expression
ulmcau2	⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ dom (⇝𝑢‘𝑆) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑘)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − ((𝐹‘𝑚)‘𝑧))) < 𝑥))

Distinct variable groups:   𝑗,𝑘,𝑚,𝑥,𝑧,𝐹   𝜑,𝑗,𝑘,𝑚,𝑥,𝑧   𝑆,𝑗,𝑘,𝑚,𝑥,𝑧   𝑗,𝑍,𝑘,𝑚,𝑥,𝑧   𝑗,𝑀,𝑘,𝑧

Allowed substitution hints:   𝑀(𝑥,𝑚)   𝑉(𝑥,𝑧,𝑗,𝑘,𝑚)

Proof of Theorem ulmcau2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ulmcau.z	. . 3 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
2		ulmcau.m	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
3		ulmcau.s	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑉)
4		ulmcau.f	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑍⟶(ℂ ↑m 𝑆))
5	1, 2, 3, 4	ulmcau 25543	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ dom (⇝𝑢‘𝑆) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − ((𝐹‘𝑗)‘𝑧))) < 𝑥))
6	1, 2, 3, 4	ulmcaulem 25542	. 2 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − ((𝐹‘𝑗)‘𝑧))) < 𝑥 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑘)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − ((𝐹‘𝑚)‘𝑧))) < 𝑥))
7	5, 6	bitrd 278	1 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ dom (⇝𝑢‘𝑆) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)∀𝑚 ∈ (ℤ≥‘𝑘)∀𝑧 ∈ 𝑆 (abs‘(((𝐹‘𝑘)‘𝑧) − ((𝐹‘𝑚)‘𝑧))) < 𝑥))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  ∀wral 3064  ∃wrex 3065   class class class wbr 5075  dom cdm 5586  ⟶wf 6424  ‘cfv 6428  (class class class)co 7269   ↑_m cmap 8604  ℂcc 10858   < clt 10998   − cmin 11194  ℤcz 12308  ℤ_≥cuz 12571  ℝ⁺crp 12719  abscabs 14934  ⇝_𝑢culm 25524

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5210  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7580  ax-cnex 10916  ax-resscn 10917  ax-1cn 10918  ax-icn 10919  ax-addcl 10920  ax-addrcl 10921  ax-mulcl 10922  ax-mulrcl 10923  ax-mulcom 10924  ax-addass 10925  ax-mulass 10926  ax-distr 10927  ax-i2m1 10928  ax-1ne0 10929  ax-1rid 10930  ax-rnegex 10931  ax-rrecex 10932  ax-cnre 10933  ax-pre-lttri 10934  ax-pre-lttrn 10935  ax-pre-ltadd 10936  ax-pre-mulgt0 10937  ax-pre-sup 10938

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3433  df-sbc 3718  df-csb 3834  df-dif 3891  df-un 3893  df-in 3895  df-ss 3905  df-pss 3907  df-nul 4259  df-if 4462  df-pw 4537  df-sn 4564  df-pr 4566  df-op 4570  df-uni 4842  df-iun 4928  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5159  df-tr 5193  df-id 5486  df-eprel 5492  df-po 5500  df-so 5501  df-fr 5541  df-we 5543  df-xp 5592  df-rel 5593  df-cnv 5594  df-co 5595  df-dm 5596  df-rn 5597  df-res 5598  df-ima 5599  df-pred 6197  df-ord 6264  df-on 6265  df-lim 6266  df-suc 6267  df-iota 6386  df-fun 6430  df-fn 6431  df-f 6432  df-f1 6433  df-fo 6434  df-f1o 6435  df-fv 6436  df-riota 7226  df-ov 7272  df-oprab 7273  df-mpo 7274  df-om 7705  df-1st 7822  df-2nd 7823  df-frecs 8086  df-wrecs 8117  df-recs 8191  df-rdg 8230  df-er 8487  df-map 8606  df-pm 8607  df-en 8723  df-dom 8724  df-sdom 8725  df-sup 9190  df-inf 9191  df-pnf 11000  df-mnf 11001  df-xr 11002  df-ltxr 11003  df-le 11004  df-sub 11196  df-neg 11197  df-div 11622  df-nn 11963  df-2 12025  df-3 12026  df-n0 12223  df-z 12309  df-uz 12572  df-rp 12720  df-ico 13074  df-fl 13501  df-seq 13711  df-exp 13772  df-cj 14799  df-re 14800  df-im 14801  df-sqrt 14935  df-abs 14936  df-limsup 15169  df-clim 15186  df-rlim 15187  df-ulm 25525

This theorem is referenced by:  ulmdvlem3  25550