Theorem iunhoiioolem 44249

Description: A n-dimensional open interval expressed as the indexed union of half-open intervals. One side of the double inclusion. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
iunhoiioolem.K	⊢ Ⅎ𝑘𝜑
iunhoiioolem.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
iunhoiioolem.n	⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
iunhoiioolem.a	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
iunhoiioolem.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
iunhoiioolem.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
iunhoiioolem.c	⊢ 𝐶 = inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )

Assertion

Ref	Expression
iunhoiioolem	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))

Distinct variable groups:   𝐶,𝑛   𝑘,𝐹,𝑛   𝑘,𝑋   𝜑,𝑛

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐴(𝑘,𝑛)   𝐵(𝑘,𝑛)   𝐶(𝑘)   𝑋(𝑛)

Proof of Theorem iunhoiioolem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		iunhoiioolem.K	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
2		eqid 2733	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
3		iunhoiioolem.f	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
4		ixpf 8728	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) → 𝐹:𝑋⟶∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
5	3, 4	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
6		ioossre 13168	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
7	6	rgenw 3063	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
8	7	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
9		iunss 4978	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ ↔ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
10	8, 9	sylibr 233	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
11	5, 10	fssd 6636	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ)
12	11	ffvelcdmda 6981	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
13		iunhoiioolem.a	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
14	12, 13	resubcld 11431	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ)
15	13	rexrd 11053	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ*)
16		iunhoiioolem.b	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
17	3	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
18		simpr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝑘 ∈ 𝑋)
19		fvixp2 42768	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵))
20	17, 18, 19	syl2anc 583	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵))
21		ioogtlb 43068	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 < (𝐹‘𝑘))
22	15, 16, 20, 21	syl3anc 1369	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 < (𝐹‘𝑘))
23	13, 12	posdifd 11590	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 < (𝐹‘𝑘) ↔ 0 < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
24	22, 23	mpbid 231	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 0 < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
25	14, 24	elrpd 12797	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ+)
26	1, 2, 25	rnmptssd 42765	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ+)
27		iunhoiioolem.c	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 = inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )
28		ltso 11083	. . . . . . . 8 ⊢ < Or ℝ
29	28	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → < Or ℝ)
30		iunhoiioolem.x	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
31	2	rnmptfi 42737	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ Fin → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin)
32	30, 31	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin)
33		iunhoiioolem.n	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
34	1, 14, 2, 33	rnmptn0 6151	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ≠ ∅)
35	1, 2, 14	rnmptssd 42765	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)
36		fiinfcl 9288	. . . . . . 7 ⊢ (( < Or ℝ ∧ (ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin ∧ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ≠ ∅ ∧ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
37	29, 32, 34, 35, 36	syl13anc 1370	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
38	27, 37	eqeltrid 2838	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
39	26, 38	sseldd 3924	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ+)
40		rpgtrecnn 42953	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ+ → ∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶)
41	39, 40	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶)
42	3	elexd 3454	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
43	42	ad2antrr 722	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 ∈ V)
44	5	ffnd 6619	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn 𝑋)
45	44	ad2antrr 722	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 Fn 𝑋)
46		nfv 1913	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑛 ∈ ℕ
47	1, 46	nfan 1898	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ)
48		nfcv 2902	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘(1 / 𝑛)
49		nfcv 2902	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘 <
50		nfmpt1 5185	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
51	50	nfrn 5864	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
52		nfcv 2902	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘ℝ
53	51, 52, 49	nfinf 9269	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑘inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )
54	27, 53	nfcxfr 2900	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘𝐶
55	48, 49, 54	nfbr 5124	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘(1 / 𝑛) < 𝐶
56	47, 55	nfan 1898	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶)
57	13	adantlr 711	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
58		nnrecre 12043	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
59	58	ad2antlr 723	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
60	57, 59	readdcld 11032	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
61	60	rexrd 11053	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ*)
62	61	adantlr 711	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ*)
63	16	adantlr 711	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
64	63	adantlr 711	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
65		ressxr 11047	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℝ ⊆ ℝ*
66	65	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℝ*)
67	11, 66	fssd 6636	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ*)
68	67	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹:𝑋⟶ℝ*)
69	68	ffvelcdmda 6981	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ*)
70	60	adantlr 711	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
71	12	ad4ant14 748	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
72	59	adantlr 711	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
73	35, 38	sseldd 3924	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
74	73	ad3antrrr 726	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ∈ ℝ)
75	14	ad4ant14 748	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ)
76		simplr 765	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) < 𝐶)
77	35	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)
78	32	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin)
79		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → 𝑘 ∈ 𝑋)
80		ovexd 7330	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ V)
81	2	elrnmpt1 5870	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ V) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
82	79, 80, 81	syl2anc 583	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
83	82	adantl 481	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
84		infrefilb 11989	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin ∧ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
85	77, 78, 83, 84	syl3anc 1369	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
86	27, 85	eqbrtrid 5112	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
87	86	adantlr 711	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
88	72, 74, 75, 76, 87	ltletrd 11163	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
89	57	adantlr 711	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
90	89, 72, 71	ltaddsub2d 11604	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴 + (1 / 𝑛)) < (𝐹‘𝑘) ↔ (1 / 𝑛) < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
91	88, 90	mpbird 256	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) < (𝐹‘𝑘))
92	70, 71, 91	ltled 11151	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ≤ (𝐹‘𝑘))
93		iooltub 43083	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
94	15, 16, 20, 93	syl3anc 1369	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
95	94	ad4ant14 748	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
96	62, 64, 69, 92, 95	elicod 13157	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
97	96	ex 412	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → (𝑘 ∈ 𝑋 → (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
98	56, 97	ralrimi 3235	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
99	43, 45, 98	3jca 1126	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → (𝐹 ∈ V ∧ 𝐹 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
100		elixp2 8709	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵) ↔ (𝐹 ∈ V ∧ 𝐹 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
101	99, 100	sylibr 233	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
102	101	ex 412	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((1 / 𝑛) < 𝐶 → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
103	102	reximdva 3159	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶 → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
104	41, 103	mpd 15	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
105		eliun 4931	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
106	104, 105	sylibr 233	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1537  Ⅎwnf 1781   ∈ wcel 2101   ≠ wne 2938  ∀wral 3059  ∃wrex 3068  Vcvv 3434   ⊆ wss 3889  ∅c0 4259  ∪ ciun 4927   class class class wbr 5077   ↦ cmpt 5160   Or wor 5504  ran crn 5592   Fn wfn 6442  ⟶wf 6443  ‘cfv 6447  (class class class)co 7295  Xcixp 8705  Fincfn 8753  infcinf 9228  ℝcr 10898  0cc0 10899  1c1 10900   + caddc 10902  ℝ^*cxr 11036   < clt 11037   ≤ cle 11038   − cmin 11233   / cdiv 11660  ℕcn 12001  ℝ⁺crp 12758  (,)cioo 13107  [,)cico 13109

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2103  ax-9 2111  ax-10 2132  ax-11 2149  ax-12 2166  ax-ext 2704  ax-sep 5226  ax-nul 5233  ax-pow 5291  ax-pr 5355  ax-un 7608  ax-cnex 10955  ax-resscn 10956  ax-1cn 10957  ax-icn 10958  ax-addcl 10959  ax-addrcl 10960  ax-mulcl 10961  ax-mulrcl 10962  ax-mulcom 10963  ax-addass 10964  ax-mulass 10965  ax-distr 10966  ax-i2m1 10967  ax-1ne0 10968  ax-1rid 10969  ax-rnegex 10970  ax-rrecex 10971  ax-cnre 10972  ax-pre-lttri 10973  ax-pre-lttrn 10974  ax-pre-ltadd 10975  ax-pre-mulgt0 10976  ax-pre-sup 10977

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2063  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2884  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3222  df-reu 3223  df-rab 3224  df-v 3436  df-sbc 3719  df-csb 3835  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3908  df-nul 4260  df-if 4463  df-pw 4538  df-sn 4565  df-pr 4567  df-op 4571  df-uni 4842  df-iun 4929  df-br 5078  df-opab 5140  df-mpt 5161  df-tr 5195  df-id 5491  df-eprel 5497  df-po 5505  df-so 5506  df-fr 5546  df-we 5548  df-xp 5597  df-rel 5598  df-cnv 5599  df-co 5600  df-dm 5601  df-rn 5602  df-res 5603  df-ima 5604  df-pred 6206  df-ord 6273  df-on 6274  df-lim 6275  df-suc 6276  df-iota 6399  df-fun 6449  df-fn 6450  df-f 6451  df-f1 6452  df-fo 6453  df-f1o 6454  df-fv 6455  df-riota 7252  df-ov 7298  df-oprab 7299  df-mpo 7300  df-om 7733  df-1st 7851  df-2nd 7852  df-frecs 8117  df-wrecs 8148  df-recs 8222  df-rdg 8261  df-1o 8317  df-er 8518  df-ixp 8706  df-en 8754  df-dom 8755  df-sdom 8756  df-fin 8757  df-sup 9229  df-inf 9230  df-pnf 11039  df-mnf 11040  df-xr 11041  df-ltxr 11042  df-le 11043  df-sub 11235  df-neg 11236  df-div 11661  df-nn 12002  df-n0 12262  df-z 12348  df-uz 12611  df-rp 12759  df-ioo 13111  df-ico 13113  df-fl 13540

This theorem is referenced by:  iunhoiioo  44250