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Theorem climsuse

Description: A subsequence G of a converging sequence F , converges to the same limit. I is the strictly increasing and it is used to index the subsequence. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017)

Ref Expression
Hypotheses climsuse.1 𝑘 𝜑
climsuse.3 𝑘 𝐹
climsuse.2 𝑘 𝐺
climsuse.4 𝑘 𝐼
climsuse.5 𝑍 = ( ℤ𝑀 )
climsuse.6 ( 𝜑𝑀 ∈ ℤ )
climsuse.7 ( 𝜑𝐹𝑋 )
climsuse.8 ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ )
climsuse.9 ( 𝜑𝐹𝐴 )
climsuse.10 ( 𝜑 → ( 𝐼𝑀 ) ∈ 𝑍 )
climsuse.11 ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐼 ‘ ( 𝑘 + 1 ) ) ∈ ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑘 ) + 1 ) ) )
climsuse.12 ( 𝜑𝐺𝑌 )
climsuse.13 ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐺𝑘 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑘 ) ) )
Assertion climsuse ( 𝜑𝐺𝐴 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 climsuse.1 𝑘 𝜑
2 climsuse.3 𝑘 𝐹
3 climsuse.2 𝑘 𝐺
4 climsuse.4 𝑘 𝐼
5 climsuse.5 𝑍 = ( ℤ𝑀 )
6 climsuse.6 ( 𝜑𝑀 ∈ ℤ )
7 climsuse.7 ( 𝜑𝐹𝑋 )
8 climsuse.8 ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ )
9 climsuse.9 ( 𝜑𝐹𝐴 )
10 climsuse.10 ( 𝜑 → ( 𝐼𝑀 ) ∈ 𝑍 )
11 climsuse.11 ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐼 ‘ ( 𝑘 + 1 ) ) ∈ ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑘 ) + 1 ) ) )
12 climsuse.12 ( 𝜑𝐺𝑌 )
13 climsuse.13 ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐺𝑘 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑘 ) ) )
14 climcl ( 𝐹𝐴𝐴 ∈ ℂ )
15 9 14 syl ( 𝜑𝐴 ∈ ℂ )
16 nfv 𝑥 𝜑
17 simpllr ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑀𝑗 ) → 𝑗 ∈ ℤ )
18 6 ad4antr ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝑀𝑗 ) → 𝑀 ∈ ℤ )
19 17 18 ifclda ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) → if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ∈ ℤ )
20 nfv 𝑖 ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ )
21 nfra1 𝑖𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 )
22 20 21 nfan 𝑖 ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
23 simp-4l ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝜑 )
24 simpllr ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑗 ∈ ℤ )
25 23 24 jca ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) )
26 simpr ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) )
27 simpr ( ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) ∧ 𝑀𝑗 ) → 𝑀𝑗 )
28 6 anim1i ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) → ( 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) )
29 28 adantr ( ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) ∧ 𝑀𝑗 ) → ( 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) )
30 eluz ( ( 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) → ( 𝑗 ∈ ( ℤ𝑀 ) ↔ 𝑀𝑗 ) )
31 29 30 syl ( ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) ∧ 𝑀𝑗 ) → ( 𝑗 ∈ ( ℤ𝑀 ) ↔ 𝑀𝑗 ) )
32 27 31 mpbird ( ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) ∧ 𝑀𝑗 ) → 𝑗 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
33 simpll ( ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ¬ 𝑀𝑗 ) → 𝜑 )
34 uzid ( 𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
35 33 6 34 3syl ( ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ¬ 𝑀𝑗 ) → 𝑀 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
36 32 35 ifclda ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) → if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ∈ ( ℤ𝑀 ) )
37 uzss ( if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ∈ ( ℤ𝑀 ) → ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ⊆ ( ℤ𝑀 ) )
38 36 37 syl ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) → ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ⊆ ( ℤ𝑀 ) )
39 38 5 sseqtrrdi ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) → ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ⊆ 𝑍 )
40 39 sseld ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ) → ( 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) → 𝑖𝑍 ) )
41 25 26 40 sylc ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑖𝑍 )
42 nfv 𝑘 𝑖𝑍
43 1 42 nfan 𝑘 ( 𝜑𝑖𝑍 )
44 nfcv 𝑘 𝑖
45 3 44 nffv 𝑘 ( 𝐺𝑖 )
46 4 44 nffv 𝑘 ( 𝐼𝑖 )
47 2 46 nffv 𝑘 ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) )
48 45 47 nfeq 𝑘 ( 𝐺𝑖 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) )
49 43 48 nfim 𝑘 ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐺𝑖 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) )
50 eleq1 ( 𝑘 = 𝑖 → ( 𝑘𝑍𝑖𝑍 ) )
51 50 anbi2d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) ↔ ( 𝜑𝑖𝑍 ) ) )
52 fveq2 ( 𝑘 = 𝑖 → ( 𝐺𝑘 ) = ( 𝐺𝑖 ) )
53 2fveq3 ( 𝑘 = 𝑖 → ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑘 ) ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) )
54 52 53 eqeq12d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ( 𝐺𝑘 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑘 ) ) ↔ ( 𝐺𝑖 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ) )
55 51 54 imbi12d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐺𝑘 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑘 ) ) ) ↔ ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐺𝑖 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ) ) )
56 49 55 13 chvarfv ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐺𝑖 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) )
57 5 eleq2i ( 𝑖𝑍𝑖 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
58 57 biimpi ( 𝑖𝑍𝑖 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
59 58 adantl ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → 𝑖 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
60 uzss ( 𝑖 ∈ ( ℤ𝑀 ) → ( ℤ𝑖 ) ⊆ ( ℤ𝑀 ) )
61 59 60 syl ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( ℤ𝑖 ) ⊆ ( ℤ𝑀 ) )
62 nfcv 𝑘 ( 𝑖 + 1 )
63 4 62 nffv 𝑘 ( 𝐼 ‘ ( 𝑖 + 1 ) )
64 nfcv 𝑘
65 nfcv 𝑘 +
66 nfcv 𝑘 1
67 46 65 66 nfov 𝑘 ( ( 𝐼𝑖 ) + 1 )
68 64 67 nffv 𝑘 ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑖 ) + 1 ) )
69 63 68 nfel 𝑘 ( 𝐼 ‘ ( 𝑖 + 1 ) ) ∈ ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑖 ) + 1 ) )
70 43 69 nfim 𝑘 ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐼 ‘ ( 𝑖 + 1 ) ) ∈ ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑖 ) + 1 ) ) )
71 fvoveq1 ( 𝑘 = 𝑖 → ( 𝐼 ‘ ( 𝑘 + 1 ) ) = ( 𝐼 ‘ ( 𝑖 + 1 ) ) )
72 fveq2 ( 𝑘 = 𝑖 → ( 𝐼𝑘 ) = ( 𝐼𝑖 ) )
73 72 fvoveq1d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑘 ) + 1 ) ) = ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑖 ) + 1 ) ) )
74 71 73 eleq12d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ( 𝐼 ‘ ( 𝑘 + 1 ) ) ∈ ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑘 ) + 1 ) ) ↔ ( 𝐼 ‘ ( 𝑖 + 1 ) ) ∈ ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑖 ) + 1 ) ) ) )
75 51 74 imbi12d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐼 ‘ ( 𝑘 + 1 ) ) ∈ ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑘 ) + 1 ) ) ) ↔ ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐼 ‘ ( 𝑖 + 1 ) ) ∈ ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑖 ) + 1 ) ) ) ) )
76 70 75 11 chvarfv ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐼 ‘ ( 𝑖 + 1 ) ) ∈ ( ℤ ‘ ( ( 𝐼𝑖 ) + 1 ) ) )
77 5 6 10 76 climsuselem1 ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑖 ) )
78 61 77 sseldd ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑀 ) )
79 78 5 eleqtrrdi ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 )
80 79 ex ( 𝜑 → ( 𝑖𝑍 → ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 ) )
81 80 imdistani ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝜑 ∧ ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 ) )
82 42 nfci 𝑘 𝑍
83 46 82 nfel 𝑘 ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍
84 1 83 nfan 𝑘 ( 𝜑 ∧ ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 )
85 47 nfel1 𝑘 ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ∈ ℂ
86 84 85 nfim 𝑘 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 ) → ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ∈ ℂ )
87 eleq1 ( 𝑘 = ( 𝐼𝑖 ) → ( 𝑘𝑍 ↔ ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 ) )
88 87 anbi2d ( 𝑘 = ( 𝐼𝑖 ) → ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) ↔ ( 𝜑 ∧ ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 ) ) )
89 fveq2 ( 𝑘 = ( 𝐼𝑖 ) → ( 𝐹𝑘 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) )
90 89 eleq1d ( 𝑘 = ( 𝐼𝑖 ) → ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ↔ ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ∈ ℂ ) )
91 88 90 imbi12d ( 𝑘 = ( 𝐼𝑖 ) → ( ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ) ↔ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 ) → ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ∈ ℂ ) ) )
92 46 86 91 8 vtoclgf ( ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 → ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐼𝑖 ) ∈ 𝑍 ) → ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ∈ ℂ ) )
93 79 81 92 sylc ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ∈ ℂ )
94 56 93 eqeltrd ( ( 𝜑𝑖𝑍 ) → ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ )
95 23 41 94 syl2anc ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ )
96 23 41 56 syl2anc ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( 𝐺𝑖 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) )
97 96 fvoveq1d ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) − 𝐴 ) ) )
98 fveq2 ( 𝑖 = → ( 𝐹𝑖 ) = ( 𝐹 ) )
99 98 eleq1d ( 𝑖 = → ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ↔ ( 𝐹 ) ∈ ℂ ) )
100 98 fvoveq1d ( 𝑖 = → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) )
101 100 breq1d ( 𝑖 = → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
102 99 101 anbi12d ( 𝑖 = → ( ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( ( 𝐹 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) )
103 102 cbvralvw ( ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ↔ ∀ ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
104 103 biimpi ( ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) → ∀ ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
105 104 ad2antlr ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ∀ ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
106 zre ( 𝑗 ∈ ℤ → 𝑗 ∈ ℝ )
107 106 3ad2ant2 ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑗 ∈ ℝ )
108 simp3 ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) )
109 eluzelz ( 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) → 𝑖 ∈ ℤ )
110 zre ( 𝑖 ∈ ℤ → 𝑖 ∈ ℝ )
111 108 109 110 3syl ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑖 ∈ ℝ )
112 simp1 ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝜑 )
113 6 zred ( 𝜑𝑀 ∈ ℝ )
114 112 113 syl ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑀 ∈ ℝ )
115 simpl2 ( ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) ∧ 𝑀𝑗 ) → 𝑗 ∈ ℤ )
116 115 zred ( ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) ∧ 𝑀𝑗 ) → 𝑗 ∈ ℝ )
117 114 adantr ( ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) ∧ ¬ 𝑀𝑗 ) → 𝑀 ∈ ℝ )
118 116 117 ifclda ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ∈ ℝ )
119 max1 ( ( 𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑗 ∈ ℝ ) → 𝑀 ≤ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) )
120 114 107 119 syl2anc ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑀 ≤ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) )
121 eluzle ( 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) → if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ≤ 𝑖 )
122 121 3ad2ant3 ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ≤ 𝑖 )
123 114 118 111 120 122 letrd ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑀𝑖 )
124 112 6 syl ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑀 ∈ ℤ )
125 109 3ad2ant3 ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑖 ∈ ℤ )
126 eluz ( ( 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ ) → ( 𝑖 ∈ ( ℤ𝑀 ) ↔ 𝑀𝑖 ) )
127 124 125 126 syl2anc ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( 𝑖 ∈ ( ℤ𝑀 ) ↔ 𝑀𝑖 ) )
128 123 127 mpbird ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑖 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
129 128 5 eleqtrrdi ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑖𝑍 )
130 112 129 jca ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( 𝜑𝑖𝑍 ) )
131 eluzelre ( ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑀 ) → ( 𝐼𝑖 ) ∈ ℝ )
132 130 78 131 3syl ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( 𝐼𝑖 ) ∈ ℝ )
133 max2 ( ( 𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑗 ∈ ℝ ) → 𝑗 ≤ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) )
134 114 107 133 syl2anc ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑗 ≤ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) )
135 107 118 111 134 122 letrd ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑗𝑖 )
136 eluzle ( ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑖 ) → 𝑖 ≤ ( 𝐼𝑖 ) )
137 130 77 136 3syl ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑖 ≤ ( 𝐼𝑖 ) )
138 107 111 132 135 137 letrd ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑗 ≤ ( 𝐼𝑖 ) )
139 simp2 ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → 𝑗 ∈ ℤ )
140 eluzelz ( ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑖 ) → ( 𝐼𝑖 ) ∈ ℤ )
141 130 77 140 3syl ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( 𝐼𝑖 ) ∈ ℤ )
142 eluz ( ( 𝑗 ∈ ℤ ∧ ( 𝐼𝑖 ) ∈ ℤ ) → ( ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑗 ) ↔ 𝑗 ≤ ( 𝐼𝑖 ) ) )
143 139 141 142 syl2anc ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑗 ) ↔ 𝑗 ≤ ( 𝐼𝑖 ) ) )
144 138 143 mpbird ( ( 𝜑𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑗 ) )
145 23 24 26 144 syl3anc ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑗 ) )
146 fveq2 ( = ( 𝐼𝑖 ) → ( 𝐹 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) )
147 146 eleq1d ( = ( 𝐼𝑖 ) → ( ( 𝐹 ) ∈ ℂ ↔ ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ∈ ℂ ) )
148 146 fvoveq1d ( = ( 𝐼𝑖 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) = ( abs ‘ ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) − 𝐴 ) ) )
149 148 breq1d ( = ( 𝐼𝑖 ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
150 147 149 anbi12d ( = ( 𝐼𝑖 ) → ( ( ( 𝐹 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) )
151 150 rspccva ( ( ∀ ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ∧ ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑗 ) ) → ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
152 151 simprd ( ( ∀ ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ∧ ( 𝐼𝑖 ) ∈ ( ℤ𝑗 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 )
153 105 145 152 syl2anc ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐼𝑖 ) ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 )
154 97 153 eqbrtrd ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 )
155 95 154 jca ( ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ∧ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ) → ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
156 155 ex ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) → ( 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) → ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) )
157 22 156 ralrimi ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) → ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
158 fveq2 ( 𝑙 = if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) → ( ℤ𝑙 ) = ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) )
159 158 raleqdv ( 𝑙 = if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) → ( ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑙 ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ↔ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) )
160 159 rspcev ( ( if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ∈ ℤ ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ ‘ if ( 𝑀𝑗 , 𝑗 , 𝑀 ) ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) → ∃ 𝑙 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑙 ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
161 19 157 160 syl2anc ( ( ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) → ∃ 𝑙 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑙 ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
162 eqidd ( ( 𝜑𝑖 ∈ ℤ ) → ( 𝐹𝑖 ) = ( 𝐹𝑖 ) )
163 7 162 clim ( 𝜑 → ( 𝐹𝐴 ↔ ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ) )
164 9 163 mpbid ( 𝜑 → ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) )
165 164 simprd ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
166 165 r19.21bi ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) → ∃ 𝑗 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
167 161 166 r19.29a ( ( 𝜑𝑥 ∈ ℝ+ ) → ∃ 𝑙 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑙 ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
168 167 ex ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ ℝ+ → ∃ 𝑙 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑙 ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) )
169 16 168 ralrimi ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑙 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑙 ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) )
170 eqidd ( ( 𝜑𝑖 ∈ ℤ ) → ( 𝐺𝑖 ) = ( 𝐺𝑖 ) )
171 12 170 clim ( 𝜑 → ( 𝐺𝐴 ↔ ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑙 ∈ ℤ ∀ 𝑖 ∈ ( ℤ𝑙 ) ( ( 𝐺𝑖 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐺𝑖 ) − 𝐴 ) ) < 𝑥 ) ) ) )
172 15 169 171 mpbir2and ( 𝜑𝐺𝐴 )