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Theorem cdj1i 29420
Description: Two ways to express "𝐴 and 𝐵 are completely disjoint subspaces." (1) => (2) in Lemma 5 of [Holland] p. 1520. (Contributed by NM, 21-May-2005.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
cdj1.1 𝐴S
cdj1.2 𝐵S
Assertion
Ref Expression
cdj1i (∃𝑤 ∈ ℝ (0 < 𝑤 ∧ ∀𝑦𝐴𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣)))) → ∃𝑥 ∈ ℝ (0 < 𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → 𝑥 ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑤,𝐴   𝑥,𝑣,𝐵,𝑦,𝑧,𝑤
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑣)

Proof of Theorem cdj1i
StepHypRef Expression
1 gt0ne0 10531 . . . . . . 7 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) → 𝑤 ≠ 0)
2 rereccl 10781 . . . . . . 7 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ≠ 0) → (1 / 𝑤) ∈ ℝ)
31, 2syldan 486 . . . . . 6 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) → (1 / 𝑤) ∈ ℝ)
43adantrr 753 . . . . 5 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ (0 < 𝑤 ∧ ∀𝑦𝐴𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))))) → (1 / 𝑤) ∈ ℝ)
5 recgt0 10905 . . . . . 6 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) → 0 < (1 / 𝑤))
65adantrr 753 . . . . 5 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ (0 < 𝑤 ∧ ∀𝑦𝐴𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))))) → 0 < (1 / 𝑤))
7 1red 10093 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → 1 ∈ ℝ)
8 1re 10077 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ ℝ
9 neg1cn 11162 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 -1 ∈ ℂ
10 cdj1.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 𝐵S
1110sheli 28199 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧𝐵𝑧 ∈ ℋ)
12 hvmulcl 27998 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((-1 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → (-1 · 𝑧) ∈ ℋ)
139, 11, 12sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧𝐵 → (-1 · 𝑧) ∈ ℋ)
14 normcl 28110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((-1 · 𝑧) ∈ ℋ → (norm‘(-1 · 𝑧)) ∈ ℝ)
1513, 14syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧𝐵 → (norm‘(-1 · 𝑧)) ∈ ℝ)
1615adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → (norm‘(-1 · 𝑧)) ∈ ℝ)
17 readdcl 10057 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((1 ∈ ℝ ∧ (norm‘(-1 · 𝑧)) ∈ ℝ) → (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))) ∈ ℝ)
188, 16, 17sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))) ∈ ℝ)
1918adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))) ∈ ℝ)
20 cdj1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 𝐴S
2120sheli 28199 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦𝐴𝑦 ∈ ℋ)
22 hvsubcl 28002 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑦 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → (𝑦 𝑧) ∈ ℋ)
2321, 11, 22syl2an 493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑦𝐴𝑧𝐵) → (𝑦 𝑧) ∈ ℋ)
24 normcl 28110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑦 𝑧) ∈ ℋ → (norm‘(𝑦 𝑧)) ∈ ℝ)
2523, 24syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑦𝐴𝑧𝐵) → (norm‘(𝑦 𝑧)) ∈ ℝ)
26 remulcl 10059 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ (norm‘(𝑦 𝑧)) ∈ ℝ) → (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ∈ ℝ)
2725, 26sylan2 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ (𝑦𝐴𝑧𝐵)) → (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ∈ ℝ)
2827anassrs 681 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ∈ ℝ)
2928adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ∈ ℝ)
30 normge0 28111 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((-1 · 𝑧) ∈ ℋ → 0 ≤ (norm‘(-1 · 𝑧)))
3113, 30syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧𝐵 → 0 ≤ (norm‘(-1 · 𝑧)))
32 addge01 10576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 ∈ ℝ ∧ (norm‘(-1 · 𝑧)) ∈ ℝ) → (0 ≤ (norm‘(-1 · 𝑧)) ↔ 1 ≤ (1 + (norm‘(-1 · 𝑧)))))
338, 32mpan 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((norm‘(-1 · 𝑧)) ∈ ℝ → (0 ≤ (norm‘(-1 · 𝑧)) ↔ 1 ≤ (1 + (norm‘(-1 · 𝑧)))))
3433biimpa 500 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((norm‘(-1 · 𝑧)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (norm‘(-1 · 𝑧))) → 1 ≤ (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))))
3515, 31, 34syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧𝐵 → 1 ≤ (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))))
3635ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → 1 ≤ (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))))
37 shmulcl 28203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐵S ∧ -1 ∈ ℂ ∧ 𝑧𝐵) → (-1 · 𝑧) ∈ 𝐵)
3810, 9, 37mp3an12 1454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧𝐵 → (-1 · 𝑧) ∈ 𝐵)
39 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑣 = (-1 · 𝑧) → (norm𝑣) = (norm‘(-1 · 𝑧)))
4039oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑣 = (-1 · 𝑧) → ((norm𝑦) + (norm𝑣)) = ((norm𝑦) + (norm‘(-1 · 𝑧))))
41 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑣 = (-1 · 𝑧) → (𝑦 + 𝑣) = (𝑦 + (-1 · 𝑧)))
4241fveq2d 6233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑣 = (-1 · 𝑧) → (norm‘(𝑦 + 𝑣)) = (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧))))
4342oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑣 = (-1 · 𝑧) → (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) = (𝑤 · (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧)))))
4440, 43breq12d 4698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑣 = (-1 · 𝑧) → (((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ↔ ((norm𝑦) + (norm‘(-1 · 𝑧))) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧))))))
4544rspcv 3336 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((-1 · 𝑧) ∈ 𝐵 → (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) → ((norm𝑦) + (norm‘(-1 · 𝑧))) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧))))))
4638, 45syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧𝐵 → (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) → ((norm𝑦) + (norm‘(-1 · 𝑧))) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧))))))
4746imp 444 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑧𝐵 ∧ ∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣)))) → ((norm𝑦) + (norm‘(-1 · 𝑧))) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧)))))
4847ad2ant2lr 799 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → ((norm𝑦) + (norm‘(-1 · 𝑧))) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧)))))
49 oveq1 6697 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (1 = (norm𝑦) → (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))) = ((norm𝑦) + (norm‘(-1 · 𝑧))))
5049eqcoms 2659 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((norm𝑦) = 1 → (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))) = ((norm𝑦) + (norm‘(-1 · 𝑧))))
5150ad2antll 765 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))) = ((norm𝑦) + (norm‘(-1 · 𝑧))))
52 hvsubval 28001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑦 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → (𝑦 𝑧) = (𝑦 + (-1 · 𝑧)))
5321, 11, 52syl2an 493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑦𝐴𝑧𝐵) → (𝑦 𝑧) = (𝑦 + (-1 · 𝑧)))
5453fveq2d 6233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑦𝐴𝑧𝐵) → (norm‘(𝑦 𝑧)) = (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧))))
5554oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑦𝐴𝑧𝐵) → (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) = (𝑤 · (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧)))))
5655adantll 750 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) = (𝑤 · (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧)))))
5756adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) = (𝑤 · (norm‘(𝑦 + (-1 · 𝑧)))))
5848, 51, 573brtr4d 4717 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → (1 + (norm‘(-1 · 𝑧))) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))))
597, 19, 29, 36, 58letrd 10232 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → 1 ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))))
6059ex 449 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑤 ∈ ℝ ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → ((∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1) → 1 ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧)))))
6160adantllr 755 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → ((∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1) → 1 ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧)))))
62 simplll 813 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → 𝑤 ∈ ℝ)
6323adantll 750 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → (𝑦 𝑧) ∈ ℋ)
6463, 24syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → (norm‘(𝑦 𝑧)) ∈ ℝ)
6562, 64, 26syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ∈ ℝ)
66 simpllr 815 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → 0 < 𝑤)
67 lediv1 10926 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ∈ ℝ ∧ (𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤)) → (1 ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ↔ (1 / 𝑤) ≤ ((𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) / 𝑤)))
688, 67mp3an1 1451 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ∈ ℝ ∧ (𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤)) → (1 ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ↔ (1 / 𝑤) ≤ ((𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) / 𝑤)))
6965, 62, 66, 68syl12anc 1364 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → (1 ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) ↔ (1 / 𝑤) ≤ ((𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) / 𝑤)))
7061, 69sylibd 229 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → ((∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1) → (1 / 𝑤) ≤ ((𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) / 𝑤)))
7170imp 444 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → (1 / 𝑤) ≤ ((𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) / 𝑤))
7225recnd 10106 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦𝐴𝑧𝐵) → (norm‘(𝑦 𝑧)) ∈ ℂ)
7372adantll 750 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → (norm‘(𝑦 𝑧)) ∈ ℂ)
74 recn 10064 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 ∈ ℝ → 𝑤 ∈ ℂ)
7574ad3antrrr 766 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → 𝑤 ∈ ℂ)
761ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → 𝑤 ≠ 0)
7773, 75, 76divcan3d 10844 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) → ((𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) / 𝑤) = (norm‘(𝑦 𝑧)))
7877adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → ((𝑤 · (norm‘(𝑦 𝑧))) / 𝑤) = (norm‘(𝑦 𝑧)))
7971, 78breqtrd 4711 . . . . . . . . . 10 (((((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝐵) ∧ (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) ∧ (norm𝑦) = 1)) → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))
8079exp43 639 . . . . . . . . 9 (((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) → (𝑧𝐵 → (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) → ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))))))
8180com23 86 . . . . . . . 8 (((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) → (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) → (𝑧𝐵 → ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))))))
8281ralrimdv 2997 . . . . . . 7 (((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) ∧ 𝑦𝐴) → (∀𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) → ∀𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))))
8382ralimdva 2991 . . . . . 6 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑤) → (∀𝑦𝐴𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))) → ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))))
8483impr 648 . . . . 5 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ (0 < 𝑤 ∧ ∀𝑦𝐴𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))))) → ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))))
854, 6, 84jca32 557 . . . 4 ((𝑤 ∈ ℝ ∧ (0 < 𝑤 ∧ ∀𝑦𝐴𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣))))) → ((1 / 𝑤) ∈ ℝ ∧ (0 < (1 / 𝑤) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))))))
8685ex 449 . . 3 (𝑤 ∈ ℝ → ((0 < 𝑤 ∧ ∀𝑦𝐴𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣)))) → ((1 / 𝑤) ∈ ℝ ∧ (0 < (1 / 𝑤) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))))))
87 breq2 4689 . . . . 5 (𝑥 = (1 / 𝑤) → (0 < 𝑥 ↔ 0 < (1 / 𝑤)))
88 breq1 4688 . . . . . . 7 (𝑥 = (1 / 𝑤) → (𝑥 ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)) ↔ (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))))
8988imbi2d 329 . . . . . 6 (𝑥 = (1 / 𝑤) → (((norm𝑦) = 1 → 𝑥 ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))) ↔ ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))))
90892ralbidv 3018 . . . . 5 (𝑥 = (1 / 𝑤) → (∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → 𝑥 ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))) ↔ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))))
9187, 90anbi12d 747 . . . 4 (𝑥 = (1 / 𝑤) → ((0 < 𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → 𝑥 ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))) ↔ (0 < (1 / 𝑤) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))))))
9291rspcev 3340 . . 3 (((1 / 𝑤) ∈ ℝ ∧ (0 < (1 / 𝑤) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → (1 / 𝑤) ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))))) → ∃𝑥 ∈ ℝ (0 < 𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → 𝑥 ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))))
9386, 92syl6 35 . 2 (𝑤 ∈ ℝ → ((0 < 𝑤 ∧ ∀𝑦𝐴𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣)))) → ∃𝑥 ∈ ℝ (0 < 𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → 𝑥 ≤ (norm‘(𝑦 𝑧))))))
9493rexlimiv 3056 1 (∃𝑤 ∈ ℝ (0 < 𝑤 ∧ ∀𝑦𝐴𝑣𝐵 ((norm𝑦) + (norm𝑣)) ≤ (𝑤 · (norm‘(𝑦 + 𝑣)))) → ∃𝑥 ∈ ℝ (0 < 𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ((norm𝑦) = 1 → 𝑥 ≤ (norm‘(𝑦 𝑧)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  wral 2941  wrex 2942   class class class wbr 4685  cfv 5926  (class class class)co 6690  cc 9972  cr 9973  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977   · cmul 9979   < clt 10112  cle 10113  -cneg 10305   / cdiv 10722  chil 27904   + cva 27905   · csm 27906  normcno 27908   cmv 27910   S csh 27913
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-hilex 27984  ax-hfvadd 27985  ax-hv0cl 27988  ax-hfvmul 27990  ax-hvmul0 27995  ax-hfi 28064  ax-his1 28067  ax-his3 28069  ax-his4 28070
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-sup 8389  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-rp 11871  df-seq 12842  df-exp 12901  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-hnorm 27953  df-hvsub 27956  df-sh 28192
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