Theorem ulmcau2 26312

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 26311	. 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 26310	. 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 279	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 206   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3045  ∃wrex 3054   class class class wbr 5110  dom cdm 5641  ⟶wf 6510  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390   ↑_m cmap 8802  ℂcc 11073   < clt 11215   − cmin 11412  ℤcz 12536  ℤ_≥cuz 12800  ℝ⁺crp 12958  abscabs 15207  ⇝_𝑢culm 26292

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152  ax-pre-sup 11153

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-er 8674  df-map 8804  df-pm 8805  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-sup 9400  df-inf 9401  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-div 11843  df-nn 12194  df-2 12256  df-3 12257  df-n0 12450  df-z 12537  df-uz 12801  df-rp 12959  df-ico 13319  df-fl 13761  df-seq 13974  df-exp 14034  df-cj 15072  df-re 15073  df-im 15074  df-sqrt 15208  df-abs 15209  df-limsup 15444  df-clim 15461  df-rlim 15462  df-ulm 26293

This theorem is referenced by:  ulmdvlem3  26318