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Theorem caucvgrlem

Description: Lemma for caurcvgr . (Contributed by Mario Carneiro, 15-Feb-2014) (Revised by AV, 12-Sep-2020)

Ref Expression
Hypotheses caurcvgr.1 ( 𝜑𝐴 ⊆ ℝ )
caurcvgr.2 ( 𝜑𝐹 : 𝐴 ⟶ ℝ )
caurcvgr.3 ( 𝜑 → sup ( 𝐴 , ℝ* , < ) = +∞ )
caurcvgr.4 ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝐴𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ) )
caucvgrlem.4 ( 𝜑𝑅 ∈ ℝ+ )
Assertion caucvgrlem ( 𝜑 → ∃ 𝑗𝐴 ( ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 caurcvgr.1 ( 𝜑𝐴 ⊆ ℝ )
2 caurcvgr.2 ( 𝜑𝐹 : 𝐴 ⟶ ℝ )
3 caurcvgr.3 ( 𝜑 → sup ( 𝐴 , ℝ* , < ) = +∞ )
4 caurcvgr.4 ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝐴𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ) )
5 caucvgrlem.4 ( 𝜑𝑅 ∈ ℝ+ )
6 reex ℝ ∈ V
7 6 ssex ( 𝐴 ⊆ ℝ → 𝐴 ∈ V )
8 1 7 syl ( 𝜑𝐴 ∈ V )
9 6 a1i ( 𝜑 → ℝ ∈ V )
10 fex2 ( ( 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℝ ∧ 𝐴 ∈ V ∧ ℝ ∈ V ) → 𝐹 ∈ V )
11 2 8 9 10 syl3anc ( 𝜑𝐹 ∈ V )
12 limsupcl ( 𝐹 ∈ V → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ* )
13 11 12 syl ( 𝜑 → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ* )
14 13 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ* )
15 2 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℝ )
16 simprl ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → 𝑗𝐴 )
17 15 16 ffvelrnd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( 𝐹𝑗 ) ∈ ℝ )
18 5 rpred ( 𝜑𝑅 ∈ ℝ )
19 18 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → 𝑅 ∈ ℝ )
20 17 19 readdcld ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ∈ ℝ )
21 mnfxr -∞ ∈ ℝ*
22 21 a1i ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → -∞ ∈ ℝ* )
23 17 19 resubcld ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ∈ ℝ )
24 23 rexrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ∈ ℝ* )
25 23 mnfltd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → -∞ < ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) )
26 1 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → 𝐴 ⊆ ℝ )
27 ressxr ℝ ⊆ ℝ*
28 fss ( ( 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℝ ∧ ℝ ⊆ ℝ* ) → 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℝ* )
29 2 27 28 sylancl ( 𝜑𝐹 : 𝐴 ⟶ ℝ* )
30 29 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℝ* )
31 3 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → sup ( 𝐴 , ℝ* , < ) = +∞ )
32 26 16 sseldd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → 𝑗 ∈ ℝ )
33 simprr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) )
34 breq2 ( 𝑘 = 𝑚 → ( 𝑗𝑘𝑗𝑚 ) )
35 34 imbrov2fvoveq ( 𝑘 = 𝑚 → ( ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ↔ ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) )
36 35 cbvralvw ( ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ↔ ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) )
37 33 36 sylib ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) )
38 15 ffvelrnda ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( 𝐹𝑚 ) ∈ ℝ )
39 17 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( 𝐹𝑗 ) ∈ ℝ )
40 38 39 resubcld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ∈ ℝ )
41 40 recnd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ∈ ℂ )
42 41 abscld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) ∈ ℝ )
43 19 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → 𝑅 ∈ ℝ )
44 ltle ( ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) ∈ ℝ ∧ 𝑅 ∈ ℝ ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) ≤ 𝑅 ) )
45 42 43 44 syl2anc ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) ≤ 𝑅 ) )
46 38 39 43 absdifled ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) ≤ 𝑅 ↔ ( ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ∧ ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) ) )
47 45 46 sylibd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 → ( ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ∧ ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) ) )
48 simpl ( ( ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ∧ ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) )
49 47 48 syl6 ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ) )
50 49 imim2d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) → ( 𝑗𝑚 → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ) ) )
51 50 ralimdva ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) → ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ) ) )
52 37 51 mpd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ) )
53 breq1 ( 𝑛 = 𝑗 → ( 𝑛𝑚𝑗𝑚 ) )
54 53 rspceaimv ( ( 𝑗 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ) ) → ∃ 𝑛 ∈ ℝ ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑛𝑚 → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ) )
55 32 52 54 syl2anc ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ∃ 𝑛 ∈ ℝ ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑛𝑚 → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ) )
56 26 30 24 31 55 limsupbnd2 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( lim sup ‘ 𝐹 ) )
57 22 24 14 25 56 xrltletrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → -∞ < ( lim sup ‘ 𝐹 ) )
58 20 rexrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ∈ ℝ* )
59 42 adantrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) ∈ ℝ )
60 19 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → 𝑅 ∈ ℝ )
61 simprr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → 𝑗𝑚 )
62 simplrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) )
63 simprl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → 𝑚𝐴 )
64 35 62 63 rspcdva ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) )
65 61 64 mpd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 )
66 59 60 65 ltled ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) ≤ 𝑅 )
67 38 adantrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 𝐹𝑚 ) ∈ ℝ )
68 17 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 𝐹𝑗 ) ∈ ℝ )
69 67 68 60 absdifled ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) ≤ 𝑅 ↔ ( ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ∧ ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) ) )
70 66 69 mpbid ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ∧ ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) )
71 70 simprd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) )
72 71 expr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( 𝑗𝑚 → ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) )
73 72 ralrimiva ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) )
74 53 rspceaimv ( ( 𝑗 ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) ) → ∃ 𝑛 ∈ ℝ ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑛𝑚 → ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) )
75 32 73 74 syl2anc ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ∃ 𝑛 ∈ ℝ ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑛𝑚 → ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) )
76 26 30 58 75 limsupbnd1 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) )
77 xrre ( ( ( ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ* ∧ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ∈ ℝ ) ∧ ( -∞ < ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∧ ( lim sup ‘ 𝐹 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) ) → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ )
78 14 20 57 76 77 syl22anc ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ )
79 78 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ )
80 67 79 resubcld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ∈ ℝ )
81 80 recnd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ∈ ℂ )
82 81 abscld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) ∈ ℝ )
83 2re 2 ∈ ℝ
84 remulcl ( ( 2 ∈ ℝ ∧ 𝑅 ∈ ℝ ) → ( 2 · 𝑅 ) ∈ ℝ )
85 83 60 84 sylancr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 2 · 𝑅 ) ∈ ℝ )
86 3re 3 ∈ ℝ
87 remulcl ( ( 3 ∈ ℝ ∧ 𝑅 ∈ ℝ ) → ( 3 · 𝑅 ) ∈ ℝ )
88 86 60 87 sylancr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 3 · 𝑅 ) ∈ ℝ )
89 67 recnd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 𝐹𝑚 ) ∈ ℂ )
90 79 recnd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℂ )
91 89 90 abssubd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) = ( abs ‘ ( ( lim sup ‘ 𝐹 ) − ( 𝐹𝑚 ) ) ) )
92 67 85 resubcld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 2 · 𝑅 ) ) ∈ ℝ )
93 23 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ∈ ℝ )
94 60 recnd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → 𝑅 ∈ ℂ )
95 94 2timesd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 2 · 𝑅 ) = ( 𝑅 + 𝑅 ) )
96 95 oveq2d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 2 · 𝑅 ) ) = ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝑅 + 𝑅 ) ) )
97 89 94 94 subsub4d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑚 ) − 𝑅 ) − 𝑅 ) = ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 𝑅 + 𝑅 ) ) )
98 96 97 eqtr4d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 2 · 𝑅 ) ) = ( ( ( 𝐹𝑚 ) − 𝑅 ) − 𝑅 ) )
99 67 60 resubcld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − 𝑅 ) ∈ ℝ )
100 67 60 68 lesubaddd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑚 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑗 ) ↔ ( 𝐹𝑚 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ) )
101 71 100 mpbird ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑗 ) )
102 99 68 60 101 lesub1dd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑚 ) − 𝑅 ) − 𝑅 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) )
103 98 102 eqbrtrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 2 · 𝑅 ) ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) )
104 56 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( lim sup ‘ 𝐹 ) )
105 92 93 79 103 104 letrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 2 · 𝑅 ) ) ≤ ( lim sup ‘ 𝐹 ) )
106 20 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ∈ ℝ )
107 67 85 readdcld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) + ( 2 · 𝑅 ) ) ∈ ℝ )
108 76 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ≤ ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) )
109 67 60 readdcld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) + 𝑅 ) ∈ ℝ )
110 70 48 syl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) )
111 68 60 67 lesubaddd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑗 ) − 𝑅 ) ≤ ( 𝐹𝑚 ) ↔ ( 𝐹𝑗 ) ≤ ( ( 𝐹𝑚 ) + 𝑅 ) ) )
112 110 111 mpbid ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 𝐹𝑗 ) ≤ ( ( 𝐹𝑚 ) + 𝑅 ) )
113 68 109 60 112 leadd1dd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ≤ ( ( ( 𝐹𝑚 ) + 𝑅 ) + 𝑅 ) )
114 89 94 94 addassd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑚 ) + 𝑅 ) + 𝑅 ) = ( ( 𝐹𝑚 ) + ( 𝑅 + 𝑅 ) ) )
115 95 oveq2d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑚 ) + ( 2 · 𝑅 ) ) = ( ( 𝐹𝑚 ) + ( 𝑅 + 𝑅 ) ) )
116 114 115 eqtr4d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑚 ) + 𝑅 ) + 𝑅 ) = ( ( 𝐹𝑚 ) + ( 2 · 𝑅 ) ) )
117 113 116 breqtrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) + 𝑅 ) ≤ ( ( 𝐹𝑚 ) + ( 2 · 𝑅 ) ) )
118 79 106 107 108 117 letrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( lim sup ‘ 𝐹 ) ≤ ( ( 𝐹𝑚 ) + ( 2 · 𝑅 ) ) )
119 79 67 85 absdifled ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( ( abs ‘ ( ( lim sup ‘ 𝐹 ) − ( 𝐹𝑚 ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑅 ) ↔ ( ( ( 𝐹𝑚 ) − ( 2 · 𝑅 ) ) ≤ ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∧ ( lim sup ‘ 𝐹 ) ≤ ( ( 𝐹𝑚 ) + ( 2 · 𝑅 ) ) ) ) )
120 105 118 119 mpbir2and ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( abs ‘ ( ( lim sup ‘ 𝐹 ) − ( 𝐹𝑚 ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑅 ) )
121 91 120 eqbrtrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) ≤ ( 2 · 𝑅 ) )
122 2lt3 2 < 3
123 83 a1i ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → 2 ∈ ℝ )
124 86 a1i ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → 3 ∈ ℝ )
125 5 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → 𝑅 ∈ ℝ+ )
126 125 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → 𝑅 ∈ ℝ+ )
127 123 124 126 ltmul1d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 2 < 3 ↔ ( 2 · 𝑅 ) < ( 3 · 𝑅 ) ) )
128 122 127 mpbii ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( 2 · 𝑅 ) < ( 3 · 𝑅 ) )
129 82 85 88 121 128 lelttrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ ( 𝑚𝐴𝑗𝑚 ) ) → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) )
130 129 expr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) ∧ 𝑚𝐴 ) → ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) )
131 130 ralrimiva ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) )
132 34 imbrov2fvoveq ( 𝑘 = 𝑚 → ( ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) ↔ ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) ) )
133 132 cbvralvw ( ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) ↔ ∀ 𝑚𝐴 ( 𝑗𝑚 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑚 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) )
134 131 133 sylibr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) )
135 78 134 jca ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐴 ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) ) → ( ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) ) )
136 breq2 ( 𝑥 = 𝑅 → ( ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ↔ ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) )
137 136 imbi2d ( 𝑥 = 𝑅 → ( ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ) ↔ ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) )
138 137 rexralbidv ( 𝑥 = 𝑅 → ( ∃ 𝑗𝐴𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑥 ) ↔ ∃ 𝑗𝐴𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) ) )
139 138 4 5 rspcdva ( 𝜑 → ∃ 𝑗𝐴𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( 𝐹𝑗 ) ) ) < 𝑅 ) )
140 135 139 reximddv ( 𝜑 → ∃ 𝑗𝐴 ( ( lim sup ‘ 𝐹 ) ∈ ℝ ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝑗𝑘 → ( abs ‘ ( ( 𝐹𝑘 ) − ( lim sup ‘ 𝐹 ) ) ) < ( 3 · 𝑅 ) ) ) )