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Theorem climcau

Description: A converging sequence of complex numbers is a Cauchy sequence. Theorem 12-5.3 of Gleason p. 180 (necessity part). (Contributed by NM, 16-Apr-2005) (Revised by Mario Carneiro, 26-Apr-2014)

Ref Expression
Hypothesis climcau.1 Z = M
Assertion climcau M F dom x + j Z k j F k F j < x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 climcau.1 Z = M
2 df-br F y F y
3 simpll M F y x + M
4 rphalfcl x + x 2 +
5 4 adantl M F y x + x 2 +
6 eqidd M F y x + k Z F k = F k
7 simplr M F y x + F y
8 1 3 5 6 7 climi M F y x + j Z k j F k F k y < x 2
9 eluzelz j M j
10 uzid j j j
11 9 10 syl j M j j
12 11 1 eleq2s j Z j j
13 12 adantl M F y x + j Z j j
14 fveq2 k = j F k = F j
15 14 eleq1d k = j F k F j
16 14 fvoveq1d k = j F k y = F j y
17 16 breq1d k = j F k y < x 2 F j y < x 2
18 15 17 anbi12d k = j F k F k y < x 2 F j F j y < x 2
19 18 rspcv j j k j F k F k y < x 2 F j F j y < x 2
20 13 19 syl M F y x + j Z k j F k F k y < x 2 F j F j y < x 2
21 rpre x + x
22 21 ad2antlr M F y x + j Z x
23 simpllr M F y x + j Z F y
24 climcl F y y
25 23 24 syl M F y x + j Z y
26 simprl x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 F k
27 simplrl x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 F j
28 simpllr x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 y
29 simplll x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 x
30 simprr x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 F k y < x 2
31 28 27 abssubd x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 y F j = F j y
32 simplrr x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 F j y < x 2
33 31 32 eqbrtrd x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 y F j < x 2
34 26 27 28 29 30 33 abs3lemd x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 F k F j < x
35 34 ex x y F j F j y < x 2 F k F k y < x 2 F k F j < x
36 35 ralimdv x y F j F j y < x 2 k j F k F k y < x 2 k j F k F j < x
37 36 ex x y F j F j y < x 2 k j F k F k y < x 2 k j F k F j < x
38 37 com23 x y k j F k F k y < x 2 F j F j y < x 2 k j F k F j < x
39 22 25 38 syl2anc M F y x + j Z k j F k F k y < x 2 F j F j y < x 2 k j F k F j < x
40 20 39 mpdd M F y x + j Z k j F k F k y < x 2 k j F k F j < x
41 40 reximdva M F y x + j Z k j F k F k y < x 2 j Z k j F k F j < x
42 8 41 mpd M F y x + j Z k j F k F j < x
43 42 ralrimiva M F y x + j Z k j F k F j < x
44 43 ex M F y x + j Z k j F k F j < x
45 2 44 syl5bir M F y x + j Z k j F k F j < x
46 45 exlimdv M y F y x + j Z k j F k F j < x
47 eldm2g F dom F dom y F y
48 47 ibi F dom y F y
49 46 48 impel M F dom x + j Z k j F k F j < x