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Theorem cvgcau

Description: A convergent function is Cauchy. (Contributed by Glauco Siliprandi, 15-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses cvgcau.1 𝑗 𝐹
cvgcau.2 𝑘 𝐹
cvgcau.3 ( 𝜑𝑀𝑍 )
cvgcau.4 ( 𝜑𝐹𝑉 )
cvgcau.5 𝑍 = ( ℤ𝑀 )
cvgcau.6 ( 𝜑𝐹 ∈ dom ⇝ )
cvgcau.7 ( 𝜑𝑋 ∈ ℝ+ )
Assertion cvgcau ( 𝜑 → ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑋 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cvgcau.1 𝑗 𝐹
2 cvgcau.2 𝑘 𝐹
3 cvgcau.3 ( 𝜑𝑀𝑍 )
4 cvgcau.4 ( 𝜑𝐹𝑉 )
5 cvgcau.5 𝑍 = ( ℤ𝑀 )
6 cvgcau.6 ( 𝜑𝐹 ∈ dom ⇝ )
7 cvgcau.7 ( 𝜑𝑋 ∈ ℝ+ )
8 breq2 ( 𝑥 = 𝑋 → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑋 ) )
9 8 anbi2d ( 𝑥 = 𝑋 → ( ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ) ↔ ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑋 ) ) )
10 9 rexralbidv ( 𝑥 = 𝑋 → ( ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ) ↔ ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑋 ) ) )
11 5 3 eluzelz2d ( 𝜑𝑀 ∈ ℤ )
12 1 2 5 caucvgbf ( ( 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐹𝑉 ) → ( 𝐹 ∈ dom ⇝ ↔ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ) ) )
13 11 4 12 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝐹 ∈ dom ⇝ ↔ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ) ) )
14 6 13 mpbid ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ) )
15 10 14 7 rspcdva ( 𝜑 → ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ ℂ ∧ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑋 ) )