Theorem iunhoiioolem 47132

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 2741	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
3		iunhoiioolem.f	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
4		ixpf 8862	. . . . . . . . . . 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 13355	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
7	6	rgenw 3059	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
8	7	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
9		iunss 4977	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ ↔ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
10	8, 9	sylibr 236	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
11	5, 10	fssd 6676	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ)
12	11	ffvelcdmda 7029	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
13		iunhoiioolem.a	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
14	12, 13	resubcld 11573	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ)
15	13	rexrd 11190	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ*)
16		iunhoiioolem.b	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
17	3	adantr 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
18		simpr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝑘 ∈ 𝑋)
19		fvixp2 45659	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵))
20	17, 18, 19	syl2anc 591	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵))
21		ioogtlb 45954	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 < (𝐹‘𝑘))
22	15, 16, 20, 21	syl3anc 1380	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 < (𝐹‘𝑘))
23	13, 12	posdifd 11732	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 < (𝐹‘𝑘) ↔ 0 < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
24	22, 23	mpbid 234	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 0 < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
25	14, 24	elrpd 12978	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ+)
26	1, 2, 25	rnmptssd 7069	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ+)
27		iunhoiioolem.c	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 = inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )
28		ltso 11221	. . . . . . . 8 ⊢ < Or ℝ
29	28	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → < Or ℝ)
30		iunhoiioolem.x	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
31	2	rnmptfi 45632	. . . . . . . 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 6199	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ≠ ∅)
35	1, 2, 14	rnmptssd 7069	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)
36		fiinfcl 9410	. . . . . . 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 1381	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
38	27, 37	eqeltrid 2845	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
39	26, 38	sseldd 3918	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ+)
40		rpgtrecnn 45838	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ+ → ∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶)
41	39, 40	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶)
42	3	elexd 3456	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
43	42	ad2antrr 733	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 ∈ V)
44	5	ffnd 6660	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn 𝑋)
45	44	ad2antrr 733	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 Fn 𝑋)
46		nfv 1922	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑛 ∈ ℕ
47	1, 46	nfan 1907	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ)
48		nfcv 2903	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘(1 / 𝑛)
49		nfcv 2903	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘 <
50		nfmpt1 5174	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
51	50	nfrn 5901	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
52		nfcv 2903	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘ℝ
53	51, 52, 49	nfinf 9390	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑘inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )
54	27, 53	nfcxfr 2901	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘𝐶
55	48, 49, 54	nfbr 5122	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘(1 / 𝑛) < 𝐶
56	47, 55	nfan 1907	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶)
57	13	adantlr 722	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
58		nnrecre 12214	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
59	58	ad2antlr 734	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
60	57, 59	readdcld 11169	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
61	60	rexrd 11190	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ*)
62	61	adantlr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ*)
63	16	adantlr 722	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
64	63	adantlr 722	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
65		ressxr 11184	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℝ ⊆ ℝ*
66	65	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℝ*)
67	11, 66	fssd 6676	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ*)
68	67	ad2antrr 733	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹:𝑋⟶ℝ*)
69	68	ffvelcdmda 7029	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ*)
70	60	adantlr 722	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
71	12	ad4ant14 759	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
72	59	adantlr 722	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
73	35, 38	sseldd 3918	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
74	73	ad3antrrr 737	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ∈ ℝ)
75	14	ad4ant14 759	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ)
76		simplr 775	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) < 𝐶)
77	35	ad2antrr 733	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)
78	32	ad2antrr 733	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin)
79		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → 𝑘 ∈ 𝑋)
80		ovexd 7395	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ V)
81	2	elrnmpt1 5909	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ V) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
82	79, 80, 81	syl2anc 591	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
83	82	adantl 483	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
84		infrefilb 12137	. . . . . . . . . . . . . . . 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 1380	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
86	27, 85	eqbrtrid 5110	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
87	86	adantlr 722	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
88	72, 74, 75, 76, 87	ltletrd 11301	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
89	57	adantlr 722	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
90	89, 72, 71	ltaddsub2d 11746	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴 + (1 / 𝑛)) < (𝐹‘𝑘) ↔ (1 / 𝑛) < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
91	88, 90	mpbird 259	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) < (𝐹‘𝑘))
92	70, 71, 91	ltled 11289	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ≤ (𝐹‘𝑘))
93		iooltub 45969	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
94	15, 16, 20, 93	syl3anc 1380	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
95	94	ad4ant14 759	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
96	62, 64, 69, 92, 95	elicod 13343	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
97	96	ex 414	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → (𝑘 ∈ 𝑋 → (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
98	56, 97	ralrimi 3239	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
99	43, 45, 98	3jca 1135	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → (𝐹 ∈ V ∧ 𝐹 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
100		elixp2 8843	. . . . . 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 236	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
102	101	ex 414	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((1 / 𝑛) < 𝐶 → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
103	102	reximdva 3154	. . 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 4928	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
106	104, 105	sylibr 236	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 397   ∧ w3a 1093   = wceq 1548  Ⅎwnf 1791   ∈ wcel 2121   ≠ wne 2936  ∀wral 3055  ∃wrex 3065  Vcvv 3433   ⊆ wss 3885  ∅c0 4264  ∪ ciun 4924   class class class wbr 5075   ↦ cmpt 5156   Or wor 5528  ran crn 5622   Fn wfn 6484  ⟶wf 6485  ‘cfv 6489  (class class class)co 7360  Xcixp 8839  Fincfn 8887  infcinf 9348  ℝcr 11032  0cc0 11033  1c1 11034   + caddc 11036  ℝ^*cxr 11173   < clt 11174   ≤ cle 11175   − cmin 11372   / cdiv 11802  ℕcn 12169  ℝ⁺crp 12937  (,)cioo 13293  [,)cico 13295

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110  ax-pre-sup 11111

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4842  df-iun 4926  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-tr 5183  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-er 8637  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-sup 9349  df-inf 9350  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-div 11803  df-nn 12170  df-n0 12433  df-z 12520  df-uz 12784  df-rp 12938  df-ioo 13297  df-ico 13299  df-fl 13746

This theorem is referenced by:  iunhoiioo  47133