Proof of Theorem iscau4
| Step | Hyp | Ref
| Expression |
| 1 | | lmbr.1 |
. . 3
⊢ X =
dom dom D |
| 2 | 1 | iscau 7893 |
. 2
⊢ (D
∈ Met → (F ∈ (Cau
‘D) ↔ (F ⊆ (ℂ × X) ⋀ ∀x ∈ ℝ (0 < x → ∃m ∈ ℤ ∀j ∈ ℤ ∀k ∈ ℤ ((m ≤ j ⋀
m ≤ k) → ((F
‘j) ∈ X ⋀ (F
‘k) ∈ X ⋀ ((F
‘j)D(F
‘k)) < x)))))) |
| 3 | | fveq2 3722 |
. . . . . 6
⊢ (k =
m → (F ‘k) =
(F ‘m)) |
| 4 | 3 | eleq1d 1539 |
. . . . 5
⊢ (k =
m → ((F ‘k)
∈ X ↔ (F ‘m)
∈ X)) |
| 5 | 3 | opreq2d 3974 |
. . . . . 6
⊢ (k =
m → ((F ‘j)D(F ‘k)) =
((F ‘j)D(F ‘m))) |
| 6 | 5 | breq1d 2627 |
. . . . 5
⊢ (k =
m → (((F ‘j)D(F ‘k))
< x ↔ ((F ‘j)D(F ‘m))
< x)) |
| 7 | 4, 6 | 3anbi23d 896 |
. . . 4
⊢ (k =
m → (((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘k)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< x) ↔ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< x))) |
| 8 | | fveq2 3722 |
. . . . . 6
⊢ (j =
k → (F ‘j) =
(F ‘k)) |
| 9 | 8 | eleq1d 1539 |
. . . . 5
⊢ (j =
k → ((F ‘j)
∈ X ↔ (F ‘k)
∈ X)) |
| 10 | 8 | opreq1d 3973 |
. . . . . 6
⊢ (j =
k → ((F ‘j)D(F ‘m)) =
((F ‘k)D(F ‘m))) |
| 11 | 10 | breq1d 2627 |
. . . . 5
⊢ (j =
k → (((F ‘j)D(F ‘m))
< x ↔ ((F ‘k)D(F ‘m))
< x)) |
| 12 | 9, 11 | 3anbi13d 895 |
. . . 4
⊢ (j =
k → (((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< x) ↔ ((F ‘k)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘k)D(F ‘m))
< x))) |
| 13 | | breq2 2621 |
. . . . . 6
⊢ (x =
(y / 2) → (((F ‘j)D(F ‘k))
< x ↔ ((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2))) |
| 14 | 13 | 3anbi3d 899 |
. . . . 5
⊢ (x =
(y / 2) → (((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘k)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< x) ↔ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘k)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2)))) |
| 15 | | breq2 2621 |
. . . . . 6
⊢ (x =
(y / 2) → (((F ‘j)D(F ‘m))
< x ↔ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) |
| 16 | 15 | 3anbi3d 899 |
. . . . 5
⊢ (x =
(y / 2) → (((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< x) ↔ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2)))) |
| 17 | 14, 16 | anbi12d 628 |
. . . 4
⊢ (x =
(y / 2) → ((((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘k)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< x) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< x)) ↔ (((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘k)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2)) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))))) |
| 18 | | breq2 2621 |
. . . . 5
⊢ (x =
y → (((F ‘k)D(F ‘m))
< x ↔ ((F ‘k)D(F ‘m))
< y)) |
| 19 | 18 | 3anbi3d 899 |
. . . 4
⊢ (x =
y → (((F ‘k)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘k)D(F ‘m))
< x) ↔ ((F ‘k)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘k)D(F ‘m))
< y))) |
| 20 | | 3simp2 789 |
. . . . . . . 8
⊢ (((F
‘j) ∈ X ⋀ (F
‘k) ∈ X ⋀ ((F
‘j)D(F
‘k)) < (y / 2)) → (F ‘k)
∈ X) |
| 21 | 20 | adantr 389 |
. . . . . . 7
⊢ ((((F
‘j) ∈ X ⋀ (F
‘k) ∈ X ⋀ ((F
‘j)D(F
‘k)) < (y / 2)) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) → (F ‘k)
∈ X) |
| 22 | 21 | a1i 8 |
. . . . . 6
⊢ ((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ) →
((((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X
⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2)) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) → (F ‘k)
∈ X)) |
| 23 | | 3simp2 789 |
. . . . . . . 8
⊢ (((F
‘j) ∈ X ⋀ (F
‘m) ∈ X ⋀ ((F
‘j)D(F
‘m)) < (y / 2)) → (F ‘m)
∈ X) |
| 24 | 23 | adantl 388 |
. . . . . . 7
⊢ ((((F
‘j) ∈ X ⋀ (F
‘k) ∈ X ⋀ ((F
‘j)D(F
‘k)) < (y / 2)) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) → (F ‘m)
∈ X) |
| 25 | 24 | a1i 8 |
. . . . . 6
⊢ ((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ) →
((((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X
⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2)) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) → (F ‘m)
∈ X)) |
| 26 | | lt2halvest 6010 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((F
‘j)D(F
‘k)) ∈ ℝ ⋀
((F ‘j)D(F ‘m))
∈ ℝ ⋀ y ∈ ℝ)
→ ((((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2) ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2)) → (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
< y)) |
| 27 | 1 | metcl 7768 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((D
∈ Met ⋀ (F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X)
→ ((F ‘j)D(F ‘k))
∈ ℝ) |
| 28 | 27 | 3expb 834 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((D
∈ Met ⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X))
→ ((F ‘j)D(F ‘k))
∈ ℝ) |
| 29 | 28 | adantlr 393 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X))
→ ((F ‘j)D(F ‘k))
∈ ℝ) |
| 30 | 29 | adantrrr 403 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((F ‘j)D(F ‘k))
∈ ℝ) |
| 31 | 1 | metcl 7768 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((D
∈ Met ⋀ (F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)
→ ((F ‘j)D(F ‘m))
∈ ℝ) |
| 32 | 31 | 3expb 834 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((D
∈ Met ⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X))
→ ((F ‘j)D(F ‘m))
∈ ℝ) |
| 33 | 32 | adantlr 393 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X))
→ ((F ‘j)D(F ‘m))
∈ ℝ) |
| 34 | 33 | adantrrl 402 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((F ‘j)D(F ‘m))
∈ ℝ) |
| 35 | | simplr 413 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ y ∈ ℝ) |
| 36 | 26, 30, 34, 35 | syl3anc 858 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2) ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2)) → (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
< y)) |
| 37 | 1 | mettri4 7771 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (((D
∈ Met ⋀ (F ‘k) ∈ X)
⋀ ((F ‘m) ∈ X
⋀ (F ‘j) ∈ X))
→ ((F ‘k)D(F ‘m))
≤ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))) |
| 38 | 37 | exp43 384 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (D
∈ Met → ((F ‘k) ∈ X
→ ((F ‘m) ∈ X
→ ((F ‘j) ∈ X
→ ((F ‘k)D(F ‘m))
≤ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m))))))) |
| 39 | 38 | imp44 371 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((D
∈ Met ⋀ (((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)
⋀ (F ‘j) ∈ X))
→ ((F ‘k)D(F ‘m))
≤ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))) |
| 40 | 39 | ancom2s 487 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((D
∈ Met ⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((F ‘k)D(F ‘m))
≤ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))) |
| 41 | 40 | adantlr 393 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((F ‘k)D(F ‘m))
≤ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))) |
| 42 | | lelttrt 5511 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((((F
‘k)D(F
‘m)) ∈ ℝ ⋀
(((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
∈ ℝ ⋀ y ∈ ℝ)
→ ((((F ‘k)D(F ‘m))
≤ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
⋀ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
< y) → ((F ‘k)D(F ‘m))
< y)) |
| 43 | 1 | metcl 7768 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((D
∈ Met ⋀ (F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)
→ ((F ‘k)D(F ‘m))
∈ ℝ) |
| 44 | 43 | 3expb 834 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((D
∈ Met ⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X))
→ ((F ‘k)D(F ‘m))
∈ ℝ) |
| 45 | 44 | ad2ant2rl 411 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((F ‘k)D(F ‘m))
∈ ℝ) |
| 46 | | axaddrcl 5260 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((((F
‘j)D(F
‘k)) ∈ ℝ ⋀
((F ‘j)D(F ‘m))
∈ ℝ) → (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
∈ ℝ) |
| 47 | 28 | adantrrr 403 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((D
∈ Met ⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((F ‘j)D(F ‘k))
∈ ℝ) |
| 48 | 32 | adantrrl 402 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((D
∈ Met ⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((F ‘j)D(F ‘m))
∈ ℝ) |
| 49 | 46, 47, 48 | sylanc 471 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((D
∈ Met ⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
∈ ℝ) |
| 50 | 49 | adantlr 393 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
∈ ℝ) |
| 51 | 42, 45, 50, 35 | syl3anc 858 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((((F ‘k)D(F ‘m))
≤ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
⋀ (((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
< y) → ((F ‘k)D(F ‘m))
< y)) |
| 52 | 41, 51 | mpand 701 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((((F ‘j)D(F ‘k)) +
((F ‘j)D(F ‘m)))
< y → ((F ‘k)D(F ‘m))
< y)) |
| 53 | 36, 52 | syld 27 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ ((F ‘j) ∈ X
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)))
→ ((((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2) ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2)) → ((F ‘k)D(F ‘m))
< y)) |
| 54 | 53 | exp32 377 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ) →
((F ‘j) ∈ X
→ (((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)
→ ((((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2) ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2)) → ((F ‘k)D(F ‘m))
< y)))) |
| 55 | 54 | adantld 390 |
. . . . . . . 8
⊢ ((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ) →
(((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘j) ∈ X)
→ (((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)
→ ((((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2) ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2)) → ((F ‘k)D(F ‘m))
< y)))) |
| 56 | 55 | 3impd 847 |
. . . . . . 7
⊢ ((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ) →
((((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘j) ∈ X)
⋀ ((F ‘k) ∈ X
⋀ (F ‘m) ∈ X)
⋀ (((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2) ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) → ((F ‘k)D(F ‘m))
< y)) |
| 57 | | an6 902 |
. . . . . . 7
⊢ ((((F
‘j) ∈ X ⋀ (F
‘k) ∈ X ⋀ ((F
‘j)D(F
‘k)) < (y / 2)) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) ↔ (((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘j)
∈ X) ⋀ ((F ‘k)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X) ⋀ (((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2) ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2)))) |
| 58 | 56, 57 | syl5ib 206 |
. . . . . 6
⊢ ((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ) →
((((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X
⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2)) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) → ((F ‘k)D(F ‘m))
< y)) |
| 59 | 22, 25, 58 | 3jcad 820 |
. . . . 5
⊢ ((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ) →
((((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X
⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2)) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) → ((F ‘k)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘k)D(F ‘m))
< y))) |
| 60 | 59 | adantr 389 |
. . . 4
⊢ (((D
∈ Met ⋀ y ∈ ℝ)
⋀ (j ∈ ℤ ⋀ k ∈ ℤ ⋀ m ∈ ℤ)) → ((((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘k)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< (y / 2)) ⋀ ((F ‘j)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘j)D(F ‘m))
< (y / 2))) → ((F ‘k)
∈ X ⋀ (F ‘m)
∈ X ⋀ ((F ‘k)D(F ‘m))
< y))) |
| 61 | | ssid 2078 |
. . . 4
⊢ ℤ ⊆ ℤ |
| 62 | 7, 12, 17, 19, 60, 61 | cau3 6874 |
. . 3
⊢ (D
∈ Met → (∀x ∈ ℝ
(0 < x → ∃j ∈ ℤ ∀k ∈ ℤ (j ≤ k →
((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X
⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< x))) ↔ ∀x ∈ ℝ (0 < x → ∃m ∈ ℤ ∀j ∈ ℤ ∀k ∈ ℤ ((m ≤ j ⋀
m ≤ k) → ((F
‘j) ∈ X ⋀ (F
‘k) ∈ X ⋀ ((F
‘j)D(F
‘k)) < x))))) |
| 63 | 62 | anbi2d 616 |
. 2
⊢ (D
∈ Met → ((F ⊆ (ℂ
× X) ⋀ ∀x ∈ ℝ (0 < x → ∃j ∈ ℤ ∀k ∈ ℤ (j ≤ k →
((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X
⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< x)))) ↔ (F ⊆ (ℂ × X) ⋀ ∀x ∈ ℝ (0 < x → ∃m ∈ ℤ ∀j ∈ ℤ ∀k ∈ ℤ ((m ≤ j ⋀
m ≤ k) → ((F
‘j) ∈ X ⋀ (F
‘k) ∈ X ⋀ ((F
‘j)D(F
‘k)) < x)))))) |
| 64 | 2, 63 | bitr4d 531 |
1
⊢ (D
∈ Met → (F ∈ (Cau
‘D) ↔ (F ⊆ (ℂ × X) ⋀ ∀x ∈ ℝ (0 < x → ∃j ∈ ℤ ∀k ∈ ℤ (j ≤ k →
((F ‘j) ∈ X
⋀ (F ‘k) ∈ X
⋀ ((F ‘j)D(F ‘k))
< x)))))) |