MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  minvecolem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem minvecolem5 27598
Description: Lemma for minveco 27601. Discharge the assumption about the sequence 𝐹 by applying countable choice ax-cc 9204. (Contributed by Mario Carneiro, 9-May-2014.) (Revised by AV, 4-Oct-2020.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
minveco.x 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
minveco.m 𝑀 = ( −𝑣𝑈)
minveco.n 𝑁 = (normCV𝑈)
minveco.y 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
minveco.u (𝜑𝑈 ∈ CPreHilOLD)
minveco.w (𝜑𝑊 ∈ ((SubSp‘𝑈) ∩ CBan))
minveco.a (𝜑𝐴𝑋)
minveco.d 𝐷 = (IndMet‘𝑈)
minveco.j 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
minveco.r 𝑅 = ran (𝑦𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
minveco.s 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
Assertion
Ref Expression
minvecolem5 (𝜑 → ∃𝑥𝑌𝑦𝑌 (𝑁‘(𝐴𝑀𝑥)) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐽   𝑥,𝑀,𝑦   𝑥,𝑁,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝑅   𝑥,𝑆,𝑦   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐷,𝑦   𝑥,𝑈,𝑦   𝑥,𝑊,𝑦   𝑥,𝑋   𝑥,𝑌,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑦)   𝑋(𝑦)

Proof of Theorem minvecolem5
Dummy variables 𝑛 𝑘 𝑤 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nnrecgt0 11005 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℕ → 0 < (1 / 𝑛))
21adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 < (1 / 𝑛))
3 nnrecre 11004 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
43adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
5 minveco.s . . . . . . . . . . . . . 14 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
6 minveco.x . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
7 minveco.m . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑀 = ( −𝑣𝑈)
8 minveco.n . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑁 = (normCV𝑈)
9 minveco.y . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
10 minveco.u . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝑈 ∈ CPreHilOLD)
11 minveco.w . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝑊 ∈ ((SubSp‘𝑈) ∩ CBan))
12 minveco.a . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝐴𝑋)
13 minveco.d . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝐷 = (IndMet‘𝑈)
14 minveco.j . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
15 minveco.r . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑅 = ran (𝑦𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
166, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15minvecolem1 27591 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∀𝑤𝑅 0 ≤ 𝑤))
1716adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∀𝑤𝑅 0 ≤ 𝑤))
1817simp1d 1071 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑅 ⊆ ℝ)
1917simp2d 1072 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑅 ≠ ∅)
20 0re 9987 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℝ
2117simp3d 1073 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ∀𝑤𝑅 0 ≤ 𝑤)
22 breq1 4618 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 = 0 → (𝑥𝑤 ↔ 0 ≤ 𝑤))
2322ralbidv 2980 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = 0 → (∀𝑤𝑅 𝑥𝑤 ↔ ∀𝑤𝑅 0 ≤ 𝑤))
2423rspcev 3295 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ ℝ ∧ ∀𝑤𝑅 0 ≤ 𝑤) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑤𝑅 𝑥𝑤)
2520, 21, 24sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑤𝑅 𝑥𝑤)
26 infrecl 10952 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑤𝑅 𝑥𝑤) → inf(𝑅, ℝ, < ) ∈ ℝ)
2718, 19, 25, 26syl3anc 1323 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → inf(𝑅, ℝ, < ) ∈ ℝ)
285, 27syl5eqel 2702 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑆 ∈ ℝ)
2928resqcld 12978 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑆↑2) ∈ ℝ)
304, 29ltaddposd 10558 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (0 < (1 / 𝑛) ↔ (𝑆↑2) < ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
312, 30mpbid 222 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑆↑2) < ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3229, 4readdcld 10016 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
3328sqge0d 12979 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝑆↑2))
3429, 4, 33, 2addgegt0d 10548 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 < ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3532, 34elrpd 11816 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ+)
3635rpge0d 11823 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
37 resqrtth 13933 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) = ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3832, 36, 37syl2anc 692 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) = ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3931, 38breqtrrd 4643 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑆↑2) < ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2))
4035rpsqrtcld 14087 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ+)
4140rpred 11819 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ)
42 0red 9988 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ∈ ℝ)
43 infregelb 10954 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑤𝑅 𝑥𝑤) ∧ 0 ∈ ℝ) → (0 ≤ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ ∀𝑤𝑅 0 ≤ 𝑤))
4418, 19, 25, 42, 43syl31anc 1326 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (0 ≤ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ ∀𝑤𝑅 0 ≤ 𝑤))
4521, 44mpbird 247 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ inf(𝑅, ℝ, < ))
4645, 5syl6breqr 4657 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ 𝑆)
4732, 36sqrtge0d 14096 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 0 ≤ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
4828, 41, 46, 47lt2sqd 12986 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑆 < (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ↔ (𝑆↑2) < ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2)))
4939, 48mpbird 247 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑆 < (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
5028, 41ltnled 10131 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (𝑆 < (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ↔ ¬ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑆))
5149, 50mpbid 222 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ¬ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑆)
525breq2i 4623 . . . . . . . . 9 ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑆 ↔ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ inf(𝑅, ℝ, < ))
53 infregelb 10954 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑤𝑅 𝑥𝑤) ∧ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ ∀𝑤𝑅 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑤))
5418, 19, 25, 41, 53syl31anc 1326 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ ∀𝑤𝑅 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑤))
5552, 54syl5bb 272 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑆 ↔ ∀𝑤𝑅 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑤))
5615raleqi 3131 . . . . . . . . 9 (∀𝑤𝑅 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑤 ∈ ran (𝑦𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))(√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑤)
57 fvex 6160 . . . . . . . . . . 11 (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
5857rgenw 2919 . . . . . . . . . 10 𝑦𝑌 (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
59 eqid 2621 . . . . . . . . . . 11 (𝑦𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = (𝑦𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
60 breq2 4619 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 = (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑤 ↔ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))))
6159, 60ralrnmpt 6326 . . . . . . . . . 10 (∀𝑦𝑌 (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V → (∀𝑤 ∈ ran (𝑦𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))(√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦𝑌 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))))
6258, 61ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (∀𝑤 ∈ ran (𝑦𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))(√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦𝑌 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
6356, 62bitri 264 . . . . . . . 8 (∀𝑤𝑅 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦𝑌 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
6455, 63syl6bb 276 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ 𝑆 ↔ ∀𝑦𝑌 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))))
6551, 64mtbid 314 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ¬ ∀𝑦𝑌 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
66 rexnal 2989 . . . . . 6 (∃𝑦𝑌 ¬ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ↔ ¬ ∀𝑦𝑌 (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
6765, 66sylibr 224 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ∃𝑦𝑌 ¬ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
6832adantr 481 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
69 phnv 27530 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑈 ∈ CPreHilOLD𝑈 ∈ NrmCVec)
7010, 69syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑈 ∈ NrmCVec)
7170ad2antrr 761 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → 𝑈 ∈ NrmCVec)
7212ad2antrr 761 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → 𝐴𝑋)
73 inss1 3813 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((SubSp‘𝑈) ∩ CBan) ⊆ (SubSp‘𝑈)
7473, 11sseldi 3582 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈))
75 eqid 2621 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (SubSp‘𝑈) = (SubSp‘𝑈)
766, 9, 75sspba 27443 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈)) → 𝑌𝑋)
7770, 74, 76syl2anc 692 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑌𝑋)
7877adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝑌𝑋)
7978sselda 3584 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → 𝑦𝑋)
806, 7nvmcl 27362 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴𝑋𝑦𝑋) → (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
8171, 72, 79, 80syl3anc 1323 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
826, 8nvcl 27377 . . . . . . . . . . 11 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) → (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
8371, 81, 82syl2anc 692 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
8483resqcld 12978 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2) ∈ ℝ)
8568, 84letrid 10136 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≤ ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2) ∨ ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
8685ord 392 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (¬ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≤ ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2) → ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
8741adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ)
8847adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → 0 ≤ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
896, 8nvge0 27389 . . . . . . . . . . 11 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
9071, 81, 89syl2anc 692 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
9187, 83, 88, 90le2sqd 12987 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ↔ ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) ≤ ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2)))
9238adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) = ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
9392breq1d 4625 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) ≤ ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2) ↔ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≤ ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2)))
9491, 93bitrd 268 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → ((√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ↔ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≤ ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2)))
9594notbid 308 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (¬ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ↔ ¬ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≤ ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2)))
966, 7, 8, 13imsdval 27402 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴𝑋𝑦𝑋) → (𝐴𝐷𝑦) = (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
9771, 72, 79, 96syl3anc 1323 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (𝐴𝐷𝑦) = (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
9897oveq1d 6622 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → ((𝐴𝐷𝑦)↑2) = ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2))
9998breq1d 4625 . . . . . . 7 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ↔ ((𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
10086, 95, 993imtr4d 283 . . . . . 6 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝑌) → (¬ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) → ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
101100reximdva 3011 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (∃𝑦𝑌 ¬ (√‘((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) → ∃𝑦𝑌 ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
10267, 101mpd 15 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → ∃𝑦𝑌 ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
103102ralrimiva 2960 . . 3 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ ∃𝑦𝑌 ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
104 fvex 6160 . . . . 5 (BaseSet‘𝑊) ∈ V
1059, 104eqeltri 2694 . . . 4 𝑌 ∈ V
106 nnenom 12722 . . . 4 ℕ ≈ ω
107 oveq2 6615 . . . . . 6 (𝑦 = (𝑓𝑛) → (𝐴𝐷𝑦) = (𝐴𝐷(𝑓𝑛)))
108107oveq1d 6622 . . . . 5 (𝑦 = (𝑓𝑛) → ((𝐴𝐷𝑦)↑2) = ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2))
109108breq1d 4625 . . . 4 (𝑦 = (𝑓𝑛) → (((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ↔ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
110105, 106, 109axcc4 9208 . . 3 (∀𝑛 ∈ ℕ ∃𝑦𝑌 ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) → ∃𝑓(𝑓:ℕ⟶𝑌 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
111103, 110syl 17 . 2 (𝜑 → ∃𝑓(𝑓:ℕ⟶𝑌 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
11210adantr 481 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑓:ℕ⟶𝑌 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) → 𝑈 ∈ CPreHilOLD)
11311adantr 481 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑓:ℕ⟶𝑌 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) → 𝑊 ∈ ((SubSp‘𝑈) ∩ CBan))
11412adantr 481 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑓:ℕ⟶𝑌 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) → 𝐴𝑋)
115 simprl 793 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑓:ℕ⟶𝑌 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) → 𝑓:ℕ⟶𝑌)
116 simprr 795 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑓:ℕ⟶𝑌 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) → ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
117 fveq2 6150 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑘 → (𝑓𝑛) = (𝑓𝑘))
118117oveq2d 6623 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝑘 → (𝐴𝐷(𝑓𝑛)) = (𝐴𝐷(𝑓𝑘)))
119118oveq1d 6622 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑘 → ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) = ((𝐴𝐷(𝑓𝑘))↑2))
120 oveq2 6615 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝑘 → (1 / 𝑛) = (1 / 𝑘))
121120oveq2d 6623 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑘 → ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) = ((𝑆↑2) + (1 / 𝑘)))
122119, 121breq12d 4628 . . . . 5 (𝑛 = 𝑘 → (((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ↔ ((𝐴𝐷(𝑓𝑘))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑘))))
123122rspccva 3294 . . . 4 ((∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐴𝐷(𝑓𝑘))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑘)))
124116, 123sylan 488 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑓:ℕ⟶𝑌 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝐴𝐷(𝑓𝑘))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑘)))
125 eqid 2621 . . 3 (1 / (((((𝐴𝐷((⇝𝑡𝐽)‘𝑓)) + 𝑆) / 2)↑2) − (𝑆↑2))) = (1 / (((((𝐴𝐷((⇝𝑡𝐽)‘𝑓)) + 𝑆) / 2)↑2) − (𝑆↑2)))
1266, 7, 8, 9, 112, 113, 114, 13, 14, 15, 5, 115, 124, 125minvecolem4 27597 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑓:ℕ⟶𝑌 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝐴𝐷(𝑓𝑛))↑2) ≤ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) → ∃𝑥𝑌𝑦𝑌 (𝑁‘(𝐴𝑀𝑥)) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
127111, 126exlimddv 1860 1 (𝜑 → ∃𝑥𝑌𝑦𝑌 (𝑁‘(𝐴𝑀𝑥)) ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wex 1701  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  wrex 2908  Vcvv 3186  cin 3555  wss 3556  c0 3893   class class class wbr 4615  cmpt 4675  ran crn 5077  wf 5845  cfv 5849  (class class class)co 6607  infcinf 8294  cr 9882  0cc0 9883  1c1 9884   + caddc 9886   < clt 10021  cle 10022  cmin 10213   / cdiv 10631  cn 10967  2c2 11017  cexp 12803  csqrt 13910  MetOpencmopn 19658  𝑡clm 20943  NrmCVeccnv 27300  BaseSetcba 27302  𝑣 cnsb 27305  normCVcnmcv 27306  IndMetcims 27307  SubSpcss 27437  CPreHilOLDccphlo 27528  CBanccbn 27579
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4733  ax-sep 4743  ax-nul 4751  ax-pow 4805  ax-pr 4869  ax-un 6905  ax-inf2 8485  ax-cc 9204  ax-cnex 9939  ax-resscn 9940  ax-1cn 9941  ax-icn 9942  ax-addcl 9943  ax-addrcl 9944  ax-mulcl 9945  ax-mulrcl 9946  ax-mulcom 9947  ax-addass 9948  ax-mulass 9949  ax-distr 9950  ax-i2m1 9951  ax-1ne0 9952  ax-1rid 9953  ax-rnegex 9954  ax-rrecex 9955  ax-cnre 9956  ax-pre-lttri 9957  ax-pre-lttrn 9958  ax-pre-ltadd 9959  ax-pre-mulgt0 9960  ax-pre-sup 9961  ax-addf 9962  ax-mulf 9963
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3419  df-csb 3516  df-dif 3559  df-un 3561  df-in 3563  df-ss 3570  df-pss 3572  df-nul 3894  df-if 4061  df-pw 4134  df-sn 4151  df-pr 4153  df-tp 4155  df-op 4157  df-uni 4405  df-int 4443  df-iun 4489  df-iin 4490  df-br 4616  df-opab 4676  df-mpt 4677  df-tr 4715  df-eprel 4987  df-id 4991  df-po 4997  df-so 4998  df-fr 5035  df-we 5037  df-xp 5082  df-rel 5083  df-cnv 5084  df-co 5085  df-dm 5086  df-rn 5087  df-res 5088  df-ima 5089  df-pred 5641  df-ord 5687  df-on 5688  df-lim 5689  df-suc 5690  df-iota 5812  df-fun 5851  df-fn 5852  df-f 5853  df-f1 5854  df-fo 5855  df-f1o 5856  df-fv 5857  df-riota 6568  df-ov 6610  df-oprab 6611  df-mpt2 6612  df-om 7016  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7355  df-recs 7416  df-rdg 7454  df-oadd 7512  df-er 7690  df-map 7807  df-pm 7808  df-en 7903  df-dom 7904  df-sdom 7905  df-fin 7906  df-fi 8264  df-sup 8295  df-inf 8296  df-pnf 10023  df-mnf 10024  df-xr 10025  df-ltxr 10026  df-le 10027  df-sub 10215  df-neg 10216  df-div 10632  df-nn 10968  df-2 11026  df-3 11027  df-4 11028  df-n0 11240  df-z 11325  df-uz 11635  df-q 11736  df-rp 11780  df-xneg 11893  df-xadd 11894  df-xmul 11895  df-ico 12126  df-icc 12127  df-fl 12536  df-seq 12745  df-exp 12804  df-cj 13776  df-re 13777  df-im 13778  df-sqrt 13912  df-abs 13913  df-rest 16007  df-topgen 16028  df-psmet 19660  df-xmet 19661  df-met 19662  df-bl 19663  df-mopn 19664  df-fbas 19665  df-fg 19666  df-top 20621  df-topon 20638  df-bases 20664  df-cld 20736  df-ntr 20737  df-cls 20738  df-nei 20815  df-lm 20946  df-haus 21032  df-fil 21563  df-fm 21655  df-flim 21656  df-flf 21657  df-cfil 22966  df-cau 22967  df-cmet 22968  df-grpo 27208  df-gid 27209  df-ginv 27210  df-gdiv 27211  df-ablo 27260  df-vc 27275  df-nv 27308  df-va 27311  df-ba 27312  df-sm 27313  df-0v 27314  df-vs 27315  df-nmcv 27316  df-ims 27317  df-ssp 27438  df-ph 27529  df-cbn 27580
This theorem is referenced by:  minvecolem7  27600
  Copyright terms: Public domain W3C validator