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Theorem minvecolem3

Description: Lemma for minveco . The sequence formed by taking elements successively closer to the infimum is Cauchy. (Contributed by Mario Carneiro, 8-May-2014) (Revised by AV, 4-Oct-2020) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses minveco.x ⊒ 𝑋 = ( BaseSet β€˜ π‘ˆ )
minveco.m ⊒ 𝑀 = ( βˆ’π‘£ β€˜ π‘ˆ )
minveco.n ⊒ 𝑁 = ( normCV β€˜ π‘ˆ )
minveco.y ⊒ π‘Œ = ( BaseSet β€˜ π‘Š )
minveco.u ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ CPreHilOLD )
minveco.w ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘Š ∈ ( ( SubSp β€˜ π‘ˆ ) ∩ CBan ) )
minveco.a ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋 )
minveco.d ⊒ 𝐷 = ( IndMet β€˜ π‘ˆ )
minveco.j ⊒ 𝐽 = ( MetOpen β€˜ 𝐷 )
minveco.r ⊒ 𝑅 = ran ( 𝑦 ∈ π‘Œ ↦ ( 𝑁 β€˜ ( 𝐴 𝑀 𝑦 ) ) )
minveco.s ⊒ 𝑆 = inf ( 𝑅 , ℝ , < )
minveco.f ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐹 : β„• ⟢ π‘Œ )
minveco.1 ⊒ ( ( πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„• ) β†’ ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) )
Assertion minvecolem3 ( πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ ( Cau β€˜ 𝐷 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 minveco.x ⊒ 𝑋 = ( BaseSet β€˜ π‘ˆ )
2 minveco.m ⊒ 𝑀 = ( βˆ’π‘£ β€˜ π‘ˆ )
3 minveco.n ⊒ 𝑁 = ( normCV β€˜ π‘ˆ )
4 minveco.y ⊒ π‘Œ = ( BaseSet β€˜ π‘Š )
5 minveco.u ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ CPreHilOLD )
6 minveco.w ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘Š ∈ ( ( SubSp β€˜ π‘ˆ ) ∩ CBan ) )
7 minveco.a ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋 )
8 minveco.d ⊒ 𝐷 = ( IndMet β€˜ π‘ˆ )
9 minveco.j ⊒ 𝐽 = ( MetOpen β€˜ 𝐷 )
10 minveco.r ⊒ 𝑅 = ran ( 𝑦 ∈ π‘Œ ↦ ( 𝑁 β€˜ ( 𝐴 𝑀 𝑦 ) ) )
11 minveco.s ⊒ 𝑆 = inf ( 𝑅 , ℝ , < )
12 minveco.f ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐹 : β„• ⟢ π‘Œ )
13 minveco.1 ⊒ ( ( πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„• ) β†’ ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) )
14 4re ⊒ 4 ∈ ℝ
15 4pos ⊒ 0 < 4
16 14 15 elrpii ⊒ 4 ∈ ℝ+
17 simpr ⊒ ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ π‘₯ ∈ ℝ+ )
18 2z ⊒ 2 ∈ β„€
19 rpexpcl ⊒ ( ( π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ 2 ∈ β„€ ) β†’ ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ ℝ+ )
20 17 18 19 sylancl ⊒ ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ ℝ+ )
21 rpdivcl ⊒ ( ( 4 ∈ ℝ+ ∧ ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ ℝ+ ) β†’ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ∈ ℝ+ )
22 16 20 21 sylancr ⊒ ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ∈ ℝ+ )
23 rprege0 ⊒ ( ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ∈ ℝ+ β†’ ( ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) )
24 flge0nn0 ⊒ ( ( ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) β†’ ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) ∈ β„•0 )
25 nn0p1nn ⊒ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) ∈ β„•0 β†’ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ∈ β„• )
26 22 23 24 25 4syl ⊒ ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ∈ β„• )
27 phnv ⊒ ( π‘ˆ ∈ CPreHilOLD β†’ π‘ˆ ∈ NrmCVec )
28 1 8 imsmet ⊒ ( π‘ˆ ∈ NrmCVec β†’ 𝐷 ∈ ( Met β€˜ 𝑋 ) )
29 5 27 28 3syl ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ ( Met β€˜ 𝑋 ) )
30 29 ad2antrr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ 𝐷 ∈ ( Met β€˜ 𝑋 ) )
31 5 27 syl ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ NrmCVec )
32 inss1 ⊒ ( ( SubSp β€˜ π‘ˆ ) ∩ CBan ) βŠ† ( SubSp β€˜ π‘ˆ )
33 32 6 sselid ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘Š ∈ ( SubSp β€˜ π‘ˆ ) )
34 eqid ⊒ ( SubSp β€˜ π‘ˆ ) = ( SubSp β€˜ π‘ˆ )
35 1 4 34 sspba ⊒ ( ( π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ π‘Š ∈ ( SubSp β€˜ π‘ˆ ) ) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋 )
36 31 33 35 syl2anc ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋 )
37 36 ad2antrr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋 )
38 12 ad2antrr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ 𝐹 : β„• ⟢ π‘Œ )
39 26 adantr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ∈ β„• )
40 38 39 ffvelcdmd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ π‘Œ )
41 37 40 sseldd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ 𝑋 )
42 eluznn ⊒ ( ( ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ∈ β„• ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ 𝑛 ∈ β„• )
43 26 42 sylan ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ 𝑛 ∈ β„• )
44 38 43 ffvelcdmd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ∈ π‘Œ )
45 37 44 sseldd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ∈ 𝑋 )
46 metcl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ 𝑋 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ∈ ℝ )
47 30 41 45 46 syl3anc ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ∈ ℝ )
48 47 resqcld ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ∈ ℝ )
49 39 nnrpd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ∈ ℝ+ )
50 49 rpreccld ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ ℝ+ )
51 rpmulcl ⊒ ( ( 4 ∈ ℝ+ ∧ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ ℝ+ ) β†’ ( 4 Β· ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) ∈ ℝ+ )
52 16 50 51 sylancr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 4 Β· ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) ∈ ℝ+ )
53 52 rpred ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 4 Β· ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) ∈ ℝ )
54 20 adantr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ ℝ+ )
55 54 rpred ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ ℝ )
56 5 ad2antrr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ π‘ˆ ∈ CPreHilOLD )
57 6 ad2antrr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ π‘Š ∈ ( ( SubSp β€˜ π‘ˆ ) ∩ CBan ) )
58 7 ad2antrr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋 )
59 26 nnrpd ⊒ ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ∈ ℝ+ )
60 59 rpreccld ⊒ ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ ℝ+ )
61 60 adantr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ ℝ+ )
62 61 rpred ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ ℝ )
63 61 rpge0d ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ 0 ≀ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) )
64 12 adantr ⊒ ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ 𝐹 : β„• ⟢ π‘Œ )
65 64 ffvelcdmda ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ β„• ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ∈ π‘Œ )
66 43 65 syldan ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ∈ π‘Œ )
67 fveq2 ⊒ ( 𝑛 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) = ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) )
68 67 oveq2d ⊒ ( 𝑛 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) = ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) )
69 68 oveq1d ⊒ ( 𝑛 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) = ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) ↑ 2 ) )
70 oveq2 ⊒ ( 𝑛 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( 1 / 𝑛 ) = ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) )
71 70 oveq2d ⊒ ( 𝑛 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) = ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) )
72 69 71 breq12d ⊒ ( 𝑛 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) ↔ ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) ) )
73 13 ralrimiva ⊒ ( πœ‘ β†’ βˆ€ 𝑛 ∈ β„• ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) )
74 73 ad2antrr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ βˆ€ 𝑛 ∈ β„• ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) )
75 72 74 39 rspcdva ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) )
76 37 66 sseldd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ∈ 𝑋 )
77 metcl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ∈ ℝ )
78 30 58 76 77 syl3anc ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ∈ ℝ )
79 78 resqcld ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ∈ ℝ )
80 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 minvecolem1 ⊒ ( πœ‘ β†’ ( 𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀 ) )
81 0re ⊒ 0 ∈ ℝ
82 breq1 ⊒ ( π‘₯ = 0 β†’ ( π‘₯ ≀ 𝑀 ↔ 0 ≀ 𝑀 ) )
83 82 ralbidv ⊒ ( π‘₯ = 0 β†’ ( βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀 ↔ βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀 ) )
84 83 rspcev ⊒ ( ( 0 ∈ ℝ ∧ βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀 ) β†’ βˆƒ π‘₯ ∈ ℝ βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀 )
85 81 84 mpan ⊒ ( βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀 β†’ βˆƒ π‘₯ ∈ ℝ βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀 )
86 85 3anim3i ⊒ ( ( 𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀 ) β†’ ( 𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆƒ π‘₯ ∈ ℝ βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀 ) )
87 infrecl ⊒ ( ( 𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆƒ π‘₯ ∈ ℝ βˆ€ 𝑀 ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀 ) β†’ inf ( 𝑅 , ℝ , < ) ∈ ℝ )
88 80 86 87 3syl ⊒ ( πœ‘ β†’ inf ( 𝑅 , ℝ , < ) ∈ ℝ )
89 11 88 eqeltrid ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ ℝ )
90 89 resqcld ⊒ ( πœ‘ β†’ ( 𝑆 ↑ 2 ) ∈ ℝ )
91 90 ad2antrr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 𝑆 ↑ 2 ) ∈ ℝ )
92 43 nnrecred ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 1 / 𝑛 ) ∈ ℝ )
93 91 92 readdcld ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) ∈ ℝ )
94 91 62 readdcld ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) ∈ ℝ )
95 13 adantlr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ β„• ) β†’ ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) )
96 43 95 syldan ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) )
97 eluzle ⊒ ( 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) β†’ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ≀ 𝑛 )
98 97 adantl ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ≀ 𝑛 )
99 49 rpregt0d ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) )
100 nnre ⊒ ( 𝑛 ∈ β„• β†’ 𝑛 ∈ ℝ )
101 nngt0 ⊒ ( 𝑛 ∈ β„• β†’ 0 < 𝑛 )
102 100 101 jca ⊒ ( 𝑛 ∈ β„• β†’ ( 𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛 ) )
103 43 102 syl ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛 ) )
104 lerec ⊒ ( ( ( ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛 ) ) β†’ ( ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ≀ 𝑛 ↔ ( 1 / 𝑛 ) ≀ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) )
105 99 103 104 syl2anc ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ≀ 𝑛 ↔ ( 1 / 𝑛 ) ≀ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) )
106 98 105 mpbid ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 1 / 𝑛 ) ≀ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) )
107 92 62 91 106 leadd2dd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / 𝑛 ) ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) )
108 79 93 94 96 107 letrd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 𝐴 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ≀ ( ( 𝑆 ↑ 2 ) + ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) )
109 1 2 3 4 56 57 58 8 9 10 11 62 63 40 66 75 108 minvecolem2 ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) ≀ ( 4 Β· ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) )
110 rpdivcl ⊒ ( ( ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ ℝ+ ∧ 4 ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( π‘₯ ↑ 2 ) / 4 ) ∈ ℝ+ )
111 54 16 110 sylancl ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( π‘₯ ↑ 2 ) / 4 ) ∈ ℝ+ )
112 rpcnne0 ⊒ ( ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ ℝ+ β†’ ( ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ β„‚ ∧ ( π‘₯ ↑ 2 ) β‰  0 ) )
113 54 112 syl ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ β„‚ ∧ ( π‘₯ ↑ 2 ) β‰  0 ) )
114 rpcnne0 ⊒ ( 4 ∈ ℝ+ β†’ ( 4 ∈ β„‚ ∧ 4 β‰  0 ) )
115 16 114 ax-mp ⊒ ( 4 ∈ β„‚ ∧ 4 β‰  0 )
116 recdiv ⊒ ( ( ( ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ β„‚ ∧ ( π‘₯ ↑ 2 ) β‰  0 ) ∧ ( 4 ∈ β„‚ ∧ 4 β‰  0 ) ) β†’ ( 1 / ( ( π‘₯ ↑ 2 ) / 4 ) ) = ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) )
117 113 115 116 sylancl ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 1 / ( ( π‘₯ ↑ 2 ) / 4 ) ) = ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) )
118 22 adantr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ∈ ℝ+ )
119 118 rpred ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ∈ ℝ )
120 flltp1 ⊒ ( ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ∈ ℝ β†’ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) < ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) )
121 119 120 syl ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) < ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) )
122 117 121 eqbrtrd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 1 / ( ( π‘₯ ↑ 2 ) / 4 ) ) < ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) )
123 111 49 122 ltrec1d ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) < ( ( π‘₯ ↑ 2 ) / 4 ) )
124 14 15 pm3.2i ⊒ ( 4 ∈ ℝ ∧ 0 < 4 )
125 ltmuldiv2 ⊒ ( ( ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ ℝ ∧ ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ ℝ ∧ ( 4 ∈ ℝ ∧ 0 < 4 ) ) β†’ ( ( 4 Β· ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) < ( π‘₯ ↑ 2 ) ↔ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) < ( ( π‘₯ ↑ 2 ) / 4 ) ) )
126 124 125 mp3an3 ⊒ ( ( ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ ℝ ∧ ( π‘₯ ↑ 2 ) ∈ ℝ ) β†’ ( ( 4 Β· ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) < ( π‘₯ ↑ 2 ) ↔ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) < ( ( π‘₯ ↑ 2 ) / 4 ) ) )
127 62 55 126 syl2anc ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 4 Β· ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) < ( π‘₯ ↑ 2 ) ↔ ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) < ( ( π‘₯ ↑ 2 ) / 4 ) ) )
128 123 127 mpbird ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( 4 Β· ( 1 / ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) < ( π‘₯ ↑ 2 ) )
129 48 53 55 109 128 lelttrd ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) < ( π‘₯ ↑ 2 ) )
130 metge0 ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ∈ 𝑋 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ∈ 𝑋 ) β†’ 0 ≀ ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) )
131 30 41 45 130 syl3anc ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ 0 ≀ ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) )
132 rprege0 ⊒ ( π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ ( π‘₯ ∈ ℝ ∧ 0 ≀ π‘₯ ) )
133 132 ad2antlr ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( π‘₯ ∈ ℝ ∧ 0 ≀ π‘₯ ) )
134 lt2sq ⊒ ( ( ( ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ) ∧ ( π‘₯ ∈ ℝ ∧ 0 ≀ π‘₯ ) ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ ↔ ( ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) < ( π‘₯ ↑ 2 ) ) )
135 47 131 133 134 syl21anc ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ ↔ ( ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) ↑ 2 ) < ( π‘₯ ↑ 2 ) ) )
136 129 135 mpbird ⊒ ( ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ )
137 136 ralrimiva ⊒ ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ βˆ€ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ )
138 fveq2 ⊒ ( 𝑗 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) = ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) )
139 fveq2 ⊒ ( 𝑗 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) = ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) )
140 139 oveq1d ⊒ ( 𝑗 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) )
141 140 breq1d ⊒ ( 𝑗 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ ↔ ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ ) )
142 138 141 raleqbidv ⊒ ( 𝑗 = ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) β†’ ( βˆ€ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ ↔ βˆ€ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ ) )
143 142 rspcev ⊒ ( ( ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ∈ β„• ∧ βˆ€ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) ( ( 𝐹 β€˜ ( ( ⌊ β€˜ ( 4 / ( π‘₯ ↑ 2 ) ) ) + 1 ) ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ ) β†’ βˆƒ 𝑗 ∈ β„• βˆ€ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ )
144 26 137 143 syl2anc ⊒ ( ( πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ βˆƒ 𝑗 ∈ β„• βˆ€ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ )
145 144 ralrimiva ⊒ ( πœ‘ β†’ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„• βˆ€ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ )
146 nnuz ⊒ β„• = ( β„€β‰₯ β€˜ 1 )
147 1 8 imsxmet ⊒ ( π‘ˆ ∈ NrmCVec β†’ 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) )
148 5 27 147 3syl ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) )
149 1zzd ⊒ ( πœ‘ β†’ 1 ∈ β„€ )
150 eqidd ⊒ ( ( πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„• ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) = ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) )
151 eqidd ⊒ ( ( πœ‘ ∧ 𝑗 ∈ β„• ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) = ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) )
152 12 36 fssd ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐹 : β„• ⟢ 𝑋 )
153 146 148 149 150 151 152 iscauf ⊒ ( πœ‘ β†’ ( 𝐹 ∈ ( Cau β€˜ 𝐷 ) ↔ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„• βˆ€ 𝑛 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑛 ) ) < π‘₯ ) )
154 145 153 mpbird ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ ( Cau β€˜ 𝐷 ) )