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Theorem lmmbr2

Description: Express the binary relation "sequence F converges to point P " in a metric space. Definition 1.4-1 of Kreyszig p. 25. The condition F C_ ( CC X. X ) allows to use objects more general than sequences when convenient; see the comment in df-lm . (Contributed by NM, 7-Dec-2006) (Revised by Mario Carneiro, 1-May-2014)

Ref Expression
Hypotheses lmmbr.2 ⊒ 𝐽 = ( MetOpen β€˜ 𝐷 )
lmmbr.3 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) )
Assertion lmmbr2 ( πœ‘ β†’ ( 𝐹 ( ⇝𝑑 β€˜ 𝐽 ) 𝑃 ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lmmbr.2 ⊒ 𝐽 = ( MetOpen β€˜ 𝐷 )
2 lmmbr.3 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) )
3 1 2 lmmbr ⊒ ( πœ‘ β†’ ( 𝐹 ( ⇝𝑑 β€˜ 𝐽 ) 𝑃 ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
4 df-3an ⊒ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) )
5 uzf ⊒ β„€β‰₯ : β„€ ⟢ 𝒫 β„€
6 ffn ⊒ ( β„€β‰₯ : β„€ ⟢ 𝒫 β„€ β†’ β„€β‰₯ Fn β„€ )
7 reseq2 ⊒ ( 𝑦 = ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) β†’ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) = ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) )
8 id ⊒ ( 𝑦 = ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) β†’ 𝑦 = ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) )
9 7 8 feq12d ⊒ ( 𝑦 = ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) )
10 9 rexrn ⊒ ( β„€β‰₯ Fn β„€ β†’ ( βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) )
11 5 6 10 mp2b ⊒ ( βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) )
12 simp2l ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) )
13 elfvdm ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ 𝑋 ∈ dom ∞Met )
14 13 3ad2ant1 ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ 𝑋 ∈ dom ∞Met )
15 cnex ⊒ β„‚ ∈ V
16 elpmg ⊒ ( ( 𝑋 ∈ dom ∞Met ∧ β„‚ ∈ V ) β†’ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ↔ ( Fun 𝐹 ∧ 𝐹 βŠ† ( β„‚ Γ— 𝑋 ) ) ) )
17 14 15 16 sylancl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ↔ ( Fun 𝐹 ∧ 𝐹 βŠ† ( β„‚ Γ— 𝑋 ) ) ) )
18 12 17 mpbid ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( Fun 𝐹 ∧ 𝐹 βŠ† ( β„‚ Γ— 𝑋 ) ) )
19 18 simpld ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ Fun 𝐹 )
20 ffvresb ⊒ ( Fun 𝐹 β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
21 19 20 syl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
22 rpxr ⊒ ( π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ π‘₯ ∈ ℝ* )
23 elbl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ* ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑃 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ) ) )
24 22 23 syl3an3 ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑃 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ) ) )
25 xmetsym ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝑃 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) )
26 25 breq1d ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝑃 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) )
27 26 3expa ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝑃 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) )
28 27 pm5.32da ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑃 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
29 28 3adant3 ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑃 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
30 24 29 bitrd ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
31 30 3adant2l ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
32 31 anbi2d ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) ) )
33 3anass ⊒ ( ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ↔ ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
34 32 33 bitr4di ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
35 34 ralbidv ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
36 21 35 bitrd ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
37 36 rexbidv ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
38 11 37 bitrid ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
39 38 3expa ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
40 39 ralbidva ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ) β†’ ( βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
41 40 pm5.32da ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) ) )
42 2 41 syl ⊒ ( πœ‘ β†’ ( ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) ) )
43 4 42 bitrid ⊒ ( πœ‘ β†’ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) ) )
44 df-3an ⊒ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) ↔ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) )
45 43 44 bitr4di ⊒ ( πœ‘ β†’ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑦 ∈ ran β„€β‰₯ ( 𝐹 β†Ύ 𝑦 ) : 𝑦 ⟢ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) ) )
46 3 45 bitrd ⊒ ( πœ‘ β†’ ( 𝐹 ( ⇝𝑑 β€˜ 𝐽 ) 𝑃 ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 𝑃 ) < π‘₯ ) ) ) )