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Theorem iscau4

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, 23-Dec-2013)

Ref Expression
Hypotheses iscau3.2 𝑍 = ( ℤ𝑀 )
iscau3.3 ( 𝜑𝐷 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) )
iscau3.4 ( 𝜑𝑀 ∈ ℤ )
iscau4.5 ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐹𝑘 ) = 𝐴 )
iscau4.6 ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → ( 𝐹𝑗 ) = 𝐵 )
Assertion iscau4 ( 𝜑 → ( 𝐹 ∈ ( Cau ‘ 𝐷 ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹𝐴𝑋 ∧ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 iscau3.2 𝑍 = ( ℤ𝑀 )
2 iscau3.3 ( 𝜑𝐷 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) )
3 iscau3.4 ( 𝜑𝑀 ∈ ℤ )
4 iscau4.5 ( ( 𝜑𝑘𝑍 ) → ( 𝐹𝑘 ) = 𝐴 )
5 iscau4.6 ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → ( 𝐹𝑗 ) = 𝐵 )
6 1 2 3 iscau3 ( 𝜑 → ( 𝐹 ∈ ( Cau ‘ 𝐷 ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) ) ) )
7 simpr ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → 𝑗𝑍 )
8 7 1 eleqtrdi ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → 𝑗 ∈ ( ℤ𝑀 ) )
9 eluzelz ( 𝑗 ∈ ( ℤ𝑀 ) → 𝑗 ∈ ℤ )
10 uzid ( 𝑗 ∈ ℤ → 𝑗 ∈ ( ℤ𝑗 ) )
11 8 9 10 3syl ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → 𝑗 ∈ ( ℤ𝑗 ) )
12 fveq2 ( 𝑘 = 𝑗 → ( ℤ𝑘 ) = ( ℤ𝑗 ) )
13 fveq2 ( 𝑘 = 𝑗 → ( 𝐹𝑘 ) = ( 𝐹𝑗 ) )
14 13 oveq1d ( 𝑘 = 𝑗 → ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) = ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) )
15 14 breq1d ( 𝑘 = 𝑗 → ( ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ↔ ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) )
16 12 15 raleqbidv ( 𝑘 = 𝑗 → ( ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ↔ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) )
17 16 rspcv ( 𝑗 ∈ ( ℤ𝑗 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 → ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) )
18 11 17 syl ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 → ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) )
19 18 adantr ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 → ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) )
20 fveq2 ( 𝑚 = 𝑘 → ( 𝐹𝑚 ) = ( 𝐹𝑘 ) )
21 20 oveq2d ( 𝑚 = 𝑘 → ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) = ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) )
22 21 breq1d ( 𝑚 = 𝑘 → ( ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ↔ ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 ) )
23 22 cbvralvw ( ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ↔ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 )
24 simpr ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 )
25 24 ralimi ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 )
26 13 eleq1d ( 𝑘 = 𝑗 → ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ↔ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) )
27 26 rspcv ( 𝑗 ∈ ( ℤ𝑗 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 → ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) )
28 11 25 27 syl2im ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) )
29 28 imp ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 )
30 r19.26 ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 ) )
31 2 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → 𝐷 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) )
32 simplr ( ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 )
33 simprr ( ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 )
34 xmetsym ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) = ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) )
35 31 32 33 34 syl3anc ( ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) = ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) )
36 35 breq1d ( ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 ↔ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
37 36 biimpd ( ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 → ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
38 37 expimpd ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) → ( ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 ) → ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
39 38 ralimdv ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 ) → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
40 30 39 syl5bir ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) → ( ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 ) → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
41 40 expd ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) )
42 41 impancom ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( ( 𝐹𝑗 ) ∈ 𝑋 → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) )
43 29 42 mpd ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑘 ) ) < 𝑥 → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
44 23 43 syl5bi ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑗 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
45 19 44 syld ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
46 45 imdistanda ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → ( ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) )
47 r19.26 ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) )
48 r19.26 ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
49 46 47 48 3imtr4g ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) )
50 df-3an ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) )
51 50 ralbii ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) ↔ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) )
52 df-3an ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
53 52 ralbii ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ↔ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
54 49 51 53 3imtr4g ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) → ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) )
55 54 reximdva ( 𝜑 → ( ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) → ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) )
56 55 ralimdv ( 𝜑 → ( ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) )
57 56 anim2d ( 𝜑 → ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ∀ 𝑚 ∈ ( ℤ𝑘 ) ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑚 ) ) < 𝑥 ) ) → ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) ) )
58 6 57 sylbid ( 𝜑 → ( 𝐹 ∈ ( Cau ‘ 𝐷 ) → ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) ) )
59 uzssz ( ℤ𝑀 ) ⊆ ℤ
60 1 59 eqsstri 𝑍 ⊆ ℤ
61 ssrexv ( 𝑍 ⊆ ℤ → ( ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) → ∃ 𝑗 ∈ ℤ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) )
62 60 61 ax-mp ( ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) → ∃ 𝑗 ∈ ℤ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
63 62 ralimi ( ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) → ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℤ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) )
64 63 anim2i ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) → ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℤ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) )
65 iscau2 ( 𝐷 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) → ( 𝐹 ∈ ( Cau ‘ 𝐷 ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗 ∈ ℤ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) ) )
66 64 65 syl5ibr ( 𝐷 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) → ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) → 𝐹 ∈ ( Cau ‘ 𝐷 ) ) )
67 2 66 syl ( 𝜑 → ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) → 𝐹 ∈ ( Cau ‘ 𝐷 ) ) )
68 58 67 impbid ( 𝜑 → ( 𝐹 ∈ ( Cau ‘ 𝐷 ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) ) )
69 simpl ( ( 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ) → 𝑗𝑍 )
70 1 uztrn2 ( ( 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ) → 𝑘𝑍 )
71 69 70 jca ( ( 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ) → ( 𝑗𝑍𝑘𝑍 ) )
72 4 adantrl ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝑍𝑘𝑍 ) ) → ( 𝐹𝑘 ) = 𝐴 )
73 72 eleq1d ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝑍𝑘𝑍 ) ) → ( ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋𝐴𝑋 ) )
74 5 adantrr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝑍𝑘𝑍 ) ) → ( 𝐹𝑗 ) = 𝐵 )
75 72 74 oveq12d ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝑍𝑘𝑍 ) ) → ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) = ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) )
76 75 breq1d ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝑍𝑘𝑍 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ↔ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) )
77 73 76 3anbi23d ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝑍𝑘𝑍 ) ) → ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( 𝑘 ∈ dom 𝐹𝐴𝑋 ∧ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) ) )
78 71 77 sylan2 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ) ) → ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( 𝑘 ∈ dom 𝐹𝐴𝑋 ∧ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) ) )
79 78 anassrs ( ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) ∧ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ) → ( ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ↔ ( 𝑘 ∈ dom 𝐹𝐴𝑋 ∧ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) ) )
80 79 ralbidva ( ( 𝜑𝑗𝑍 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ↔ ∀ 𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹𝐴𝑋 ∧ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) ) )
81 80 rexbidva ( 𝜑 → ( ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ↔ ∃ 𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹𝐴𝑋 ∧ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) ) )
82 81 ralbidv ( 𝜑 → ( ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ↔ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹𝐴𝑋 ∧ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) ) )
83 82 anbi2d ( 𝜑 → ( ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) 𝐷 ( 𝐹𝑗 ) ) < 𝑥 ) ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹𝐴𝑋 ∧ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) ) ) )
84 68 83 bitrd ( 𝜑 → ( 𝐹 ∈ ( Cau ‘ 𝐷 ) ↔ ( 𝐹 ∈ ( 𝑋pm ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℝ+𝑗𝑍𝑘 ∈ ( ℤ𝑗 ) ( 𝑘 ∈ dom 𝐹𝐴𝑋 ∧ ( 𝐴 𝐷 𝐵 ) < 𝑥 ) ) ) )