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Theorem iscau2

Description: Express the property " F is a Cauchy sequence of metric D " using an arbitrary upper set of integers. (Contributed by NM, 19-Dec-2006) (Revised by Mario Carneiro, 14-Nov-2013)

Ref Expression
Assertion iscau2 ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( 𝐹 ∈ ( Cau β€˜ 𝐷 ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 iscau ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( 𝐹 ∈ ( Cau β€˜ 𝐷 ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
2 elfvdm ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ 𝑋 ∈ dom ∞Met )
3 cnex ⊒ β„‚ ∈ V
4 elpmg ⊒ ( ( 𝑋 ∈ dom ∞Met ∧ β„‚ ∈ V ) β†’ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ↔ ( Fun 𝐹 ∧ 𝐹 βŠ† ( β„‚ Γ— 𝑋 ) ) ) )
5 2 3 4 sylancl ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ↔ ( Fun 𝐹 ∧ 𝐹 βŠ† ( β„‚ Γ— 𝑋 ) ) ) )
6 5 simprbda ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ) β†’ Fun 𝐹 )
7 ffvresb ⊒ ( Fun 𝐹 β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
8 6 7 syl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ) β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
9 8 rexbidv ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ) β†’ ( βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
10 9 adantr ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
11 uzid ⊒ ( 𝑗 ∈ β„€ β†’ 𝑗 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) )
12 11 adantl ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ β„€ ) β†’ 𝑗 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) )
13 eleq1w ⊒ ( π‘˜ = 𝑗 β†’ ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ↔ 𝑗 ∈ dom 𝐹 ) )
14 fveq2 ⊒ ( π‘˜ = 𝑗 β†’ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) = ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) )
15 14 eleq1d ⊒ ( π‘˜ = 𝑗 β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) )
16 13 15 anbi12d ⊒ ( π‘˜ = 𝑗 β†’ ( ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( 𝑗 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
17 16 rspcv ⊒ ( 𝑗 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) β†’ ( 𝑗 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
18 12 17 syl ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ β„€ ) β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) β†’ ( 𝑗 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ) )
19 n0i ⊒ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) β†’ Β¬ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) = βˆ… )
20 blf ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( ball β€˜ 𝐷 ) : ( 𝑋 Γ— ℝ* ) ⟢ 𝒫 𝑋 )
21 20 fdmd ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ dom ( ball β€˜ 𝐷 ) = ( 𝑋 Γ— ℝ* ) )
22 ndmovg ⊒ ( ( dom ( ball β€˜ 𝐷 ) = ( 𝑋 Γ— ℝ* ) ∧ Β¬ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ* ) ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) = βˆ… )
23 22 ex ⊒ ( dom ( ball β€˜ 𝐷 ) = ( 𝑋 Γ— ℝ* ) β†’ ( Β¬ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ* ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) = βˆ… ) )
24 21 23 syl ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( Β¬ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ* ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) = βˆ… ) )
25 24 con1d ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( Β¬ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) = βˆ… β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ* ) ) )
26 simpl ⊒ ( ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ* ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 )
27 19 25 26 syl56 ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) )
28 27 adantld ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝑗 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) )
29 28 ad2antrr ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ β„€ ) β†’ ( ( 𝑗 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) )
30 18 29 syld ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ β„€ ) β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) )
31 14 eleq1d ⊒ ( π‘˜ = 𝑗 β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ↔ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) )
32 14 oveq1d ⊒ ( π‘˜ = 𝑗 β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) )
33 32 breq1d ⊒ ( π‘˜ = 𝑗 β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ↔ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) )
34 13 31 33 3anbi123d ⊒ ( π‘˜ = 𝑗 β†’ ( ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ↔ ( 𝑗 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
35 34 rspcv ⊒ ( 𝑗 ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) β†’ ( 𝑗 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
36 12 35 syl ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ β„€ ) β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) β†’ ( 𝑗 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
37 simp2 ⊒ ( ( 𝑗 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 )
38 36 37 syl6 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ β„€ ) β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) )
39 rpxr ⊒ ( π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ π‘₯ ∈ ℝ* )
40 elbl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ* ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ) ) )
41 39 40 syl3an3 ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ) ) )
42 xmetsym ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) )
43 42 3expa ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) )
44 43 3adantl3 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) )
45 44 breq1d ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) )
46 45 pm5.32da ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ) < π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
47 41 46 bitrd ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
48 47 3com23 ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
49 48 anbi2d ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) ) )
50 3anass ⊒ ( ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ↔ ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
51 49 50 bitr4di ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
52 51 ralbidv ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ∧ ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 ) β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
53 52 3expia ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) ) )
54 53 adantr ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ β„€ ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ∈ 𝑋 β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) ) )
55 30 38 54 pm5.21ndd ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑗 ∈ β„€ ) β†’ ( βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
56 55 rexbidva ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
57 56 adantlr ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
58 10 57 bitrd ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+ ) β†’ ( βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ↔ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
59 58 ralbidva ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ) β†’ ( βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( 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 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) )
60 59 pm5.32da ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ ( 𝐹 β†Ύ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ) : ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ⟢ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ( ball β€˜ 𝐷 ) π‘₯ ) ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) ) )
61 1 60 bitrd ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( 𝐹 ∈ ( Cau β€˜ 𝐷 ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋 ↑pm β„‚ ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ ℝ+ βˆƒ 𝑗 ∈ β„€ βˆ€ π‘˜ ∈ ( β„€β‰₯ β€˜ 𝑗 ) ( π‘˜ ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹 β€˜ π‘˜ ) 𝐷 ( 𝐹 β€˜ 𝑗 ) ) < π‘₯ ) ) ) )