Metamath Proof Explorer


Theorem ulmcn

Description: A uniform limit of continuous functions is continuous. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses ulmcn.z ⊢ Z = ℤ ≥ M
ulmcn.m ⊢ φ → M ∈ ℤ
ulmcn.f ⊢ φ → F : Z ⟶ S ⟶cn ℂ
ulmcn.u ⊢ φ → F ⇝u ⁡ S G
Assertion ulmcn ⊢ φ → G : S ⟶cn ℂ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ulmcn.z ⊢ Z = ℤ ≥ M
2 ulmcn.m ⊢ φ → M ∈ ℤ
3 ulmcn.f ⊢ φ → F : Z ⟶ S ⟶cn ℂ
4 ulmcn.u ⊢ φ → F ⇝u ⁡ S G
5 ulmcl ⊢ F ⇝u ⁡ S G → G : S ⟶ ℂ
6 4 5 syl ⊢ φ → G : S ⟶ ℂ
7 2 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → M ∈ ℤ
8 cncff ⊢ x : S ⟶cn ℂ → x : S ⟶ ℂ
9 cnex ⊢ ℂ ∈ V
10 cncfrss ⊢ x : S ⟶cn ℂ → S ⊆ ℂ
11 ssexg ⊢ S ⊆ ℂ ∧ ℂ ∈ V → S ∈ V
12 10 9 11 sylancl ⊢ x : S ⟶cn ℂ → S ∈ V
13 elmapg ⊢ ℂ ∈ V ∧ S ∈ V → x ∈ ℂ S ↔ x : S ⟶ ℂ
14 9 12 13 sylancr ⊢ x : S ⟶cn ℂ → x ∈ ℂ S ↔ x : S ⟶ ℂ
15 8 14 mpbird ⊢ x : S ⟶cn ℂ → x ∈ ℂ S
16 15 ssriv ⊢ S ⟶cn ℂ ⊆ ℂ S
17 fss ⊢ F : Z ⟶ S ⟶cn ℂ ∧ S ⟶cn ℂ ⊆ ℂ S → F : Z ⟶ ℂ S
18 3 16 17 sylancl ⊢ φ → F : Z ⟶ ℂ S
19 18 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → F : Z ⟶ ℂ S
20 eqidd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w = F ⁡ k ⁡ w
21 eqidd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ w ∈ S → G ⁡ w = G ⁡ w
22 4 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → F ⇝u ⁡ S G
23 rphalfcl ⊢ y ∈ ℝ + → y 2 ∈ ℝ +
24 23 ad2antll ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → y 2 ∈ ℝ +
25 24 rphalfcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → y 2 2 ∈ ℝ +
26 1 7 19 20 21 22 25 ulmi ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → ∃ j ∈ Z ∀ k ∈ ℤ ≥ j ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2
27 1 r19.2uz ⊢ ∃ j ∈ Z ∀ k ∈ ℤ ≥ j ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → ∃ k ∈ Z ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2
28 simplrl ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z → x ∈ S
29 fveq2 ⊢ w = x → F ⁡ k ⁡ w = F ⁡ k ⁡ x
30 fveq2 ⊢ w = x → G ⁡ w = G ⁡ x
31 29 30 oveq12d ⊢ w = x → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w = F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x
32 31 fveq2d ⊢ w = x → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w = F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x
33 32 breq1d ⊢ w = x → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ↔ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2
34 33 rspcv ⊢ x ∈ S → ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2
35 28 34 syl ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z → ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2
36 3 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → F : Z ⟶ S ⟶cn ℂ
37 36 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z → F ⁡ k : S ⟶cn ℂ
38 24 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z → y 2 ∈ ℝ +
39 cncfi ⊢ F ⁡ k : S ⟶cn ℂ ∧ x ∈ S ∧ y 2 ∈ ℝ + → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2
40 37 28 38 39 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2
41 40 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2
42 r19.26 ⊢ ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ∧ w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 ↔ ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ∧ ∀ w ∈ S w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2
43 19 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F : Z ⟶ ℂ S
44 simplr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → k ∈ Z
45 43 44 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ∈ ℂ S
46 elmapi ⊢ F ⁡ k ∈ ℂ S → F ⁡ k : S ⟶ ℂ
47 45 46 syl ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k : S ⟶ ℂ
48 28 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → x ∈ S
49 47 48 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x ∈ ℂ
50 6 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G : S ⟶ ℂ
51 50 48 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ x ∈ ℂ
52 49 51 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x ∈ ℂ
53 52 abscld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x ∈ ℝ
54 ffvelcdm ⊢ F ⁡ k : S ⟶ ℂ ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w ∈ ℂ
55 47 54 sylancom ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w ∈ ℂ
56 ffvelcdm ⊢ G : S ⟶ ℂ ∧ w ∈ S → G ⁡ w ∈ ℂ
57 50 56 sylancom ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w ∈ ℂ
58 55 57 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w ∈ ℂ
59 58 abscld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w ∈ ℝ
60 38 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → y 2 ∈ ℝ +
61 60 rphalfcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → y 2 2 ∈ ℝ +
62 61 rpred ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → y 2 2 ∈ ℝ
63 lt2add ⊢ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x ∈ ℝ ∧ F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w ∈ ℝ ∧ y 2 2 ∈ ℝ ∧ y 2 2 ∈ ℝ → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 ∧ F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 + y 2 2
64 53 59 62 62 63 syl22anc ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 ∧ F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 + y 2 2
65 60 rpred ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → y 2 ∈ ℝ
66 65 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → y 2 ∈ ℂ
67 66 2halvesd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → y 2 2 + y 2 2 = y 2
68 67 breq2d ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 + y 2 2 ↔ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2
69 53 59 readdcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w ∈ ℝ
70 55 49 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℂ
71 70 abscld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℝ
72 lt2add ⊢ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w ∈ ℝ ∧ F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℝ ∧ y 2 ∈ ℝ ∧ y 2 ∈ ℝ → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 ∧ F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 + y 2
73 69 71 65 65 72 syl22anc ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 ∧ F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 + y 2
74 rpre ⊢ y ∈ ℝ + → y ∈ ℝ
75 74 ad2antll ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → y ∈ ℝ
76 75 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → y ∈ ℝ
77 76 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → y ∈ ℂ
78 77 2halvesd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → y 2 + y 2 = y
79 78 breq2d ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 + y 2 ↔ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y
80 57 51 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − G ⁡ x ∈ ℂ
81 80 abscld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − G ⁡ x ∈ ℝ
82 57 49 subcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℂ
83 82 abscld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℝ
84 53 83 readdcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℝ
85 69 71 readdcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℝ
86 57 51 49 abs3difd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − G ⁡ x ≤ G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x + F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x
87 83 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℂ
88 53 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x ∈ ℂ
89 87 88 addcomd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x + F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x = F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x
90 86 89 breqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − G ⁡ x ≤ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x
91 59 71 readdcld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℝ
92 57 49 55 abs3difd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ≤ G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x
93 57 55 abssubd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ w = F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w
94 93 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x = F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x
95 92 94 breqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ≤ F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x
96 83 91 53 95 leadd2dd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ≤ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x
97 59 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w ∈ ℂ
98 71 recnd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℂ
99 88 97 98 addassd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x = F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x
100 96 99 breqtrrd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + G ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ≤ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x
101 81 84 85 90 100 letrd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − G ⁡ x ≤ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x
102 lelttr ⊢ G ⁡ w − G ⁡ x ∈ ℝ ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ → G ⁡ w − G ⁡ x ≤ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y → G ⁡ w − G ⁡ x < y
103 81 85 76 102 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → G ⁡ w − G ⁡ x ≤ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y → G ⁡ w − G ⁡ x < y
104 101 103 mpand ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y → G ⁡ w − G ⁡ x < y
105 79 104 sylbid ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w + F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 + y 2 → G ⁡ w − G ⁡ x < y
106 73 105 syld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 ∧ F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → G ⁡ w − G ⁡ x < y
107 106 expd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → G ⁡ w − G ⁡ x < y
108 68 107 sylbid ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x + F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 + y 2 2 → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → G ⁡ w − G ⁡ x < y
109 64 108 syld ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 ∧ F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → G ⁡ w − G ⁡ x < y
110 109 expdimp ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ w ∈ S ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → G ⁡ w − G ⁡ x < y
111 110 an32s ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → G ⁡ w − G ⁡ x < y
112 111 imp ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 ∧ w ∈ S ∧ F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → G ⁡ w − G ⁡ x < y
113 112 imim2d ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 ∧ w ∈ S ∧ F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
114 113 expimpd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 ∧ w ∈ S → F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ∧ w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
115 114 ralimdva ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 → ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ∧ w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
116 42 115 biimtrrid ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 → ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ∧ ∀ w ∈ S w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
117 116 expdimp ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 ∧ ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → ∀ w ∈ S w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
118 117 an32s ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 → ∀ w ∈ S w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
119 118 reximdv ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → F ⁡ k ⁡ w − F ⁡ k ⁡ x < y 2 → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
120 41 119 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z ∧ ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 ∧ F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
121 120 exp31 ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z → ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → F ⁡ k ⁡ x − G ⁡ x < y 2 2 → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
122 35 121 mpdd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + ∧ k ∈ Z → ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
123 122 rexlimdva ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → ∃ k ∈ Z ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
124 27 123 syl5 ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → ∃ j ∈ Z ∀ k ∈ ℤ ≥ j ∀ w ∈ S F ⁡ k ⁡ w − G ⁡ w < y 2 2 → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
125 26 124 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ S ∧ y ∈ ℝ + → ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
126 125 ralrimivva ⊢ φ → ∀ x ∈ S ∀ y ∈ ℝ + ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
127 uzid ⊢ M ∈ ℤ → M ∈ ℤ ≥ M
128 2 127 syl ⊢ φ → M ∈ ℤ ≥ M
129 128 1 eleqtrrdi ⊢ φ → M ∈ Z
130 3 129 ffvelcdmd ⊢ φ → F ⁡ M : S ⟶cn ℂ
131 cncfrss ⊢ F ⁡ M : S ⟶cn ℂ → S ⊆ ℂ
132 130 131 syl ⊢ φ → S ⊆ ℂ
133 ssid ⊢ ℂ ⊆ ℂ
134 elcncf2 ⊢ S ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → G : S ⟶cn ℂ ↔ G : S ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ S ∀ y ∈ ℝ + ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
135 132 133 134 sylancl ⊢ φ → G : S ⟶cn ℂ ↔ G : S ⟶ ℂ ∧ ∀ x ∈ S ∀ y ∈ ℝ + ∃ z ∈ ℝ + ∀ w ∈ S w − x < z → G ⁡ w − G ⁡ x < y
136 6 126 135 mpbir2and ⊢ φ → G : S ⟶cn ℂ