Theorem iunhoiioolem 46596

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 2740	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
3		iunhoiioolem.f	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
4		ixpf 8978	. . . . . . . . . . 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 13468	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
7	6	rgenw 3071	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
8	7	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
9		iunss 5068	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ ↔ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
10	8, 9	sylibr 234	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
11	5, 10	fssd 6764	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ)
12	11	ffvelcdmda 7118	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
13		iunhoiioolem.a	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
14	12, 13	resubcld 11718	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ)
15	13	rexrd 11340	. . . . . . . . 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 45106	. . . . . . . . . 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 45413	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 < (𝐹‘𝑘))
22	15, 16, 20, 21	syl3anc 1371	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 < (𝐹‘𝑘))
23	13, 12	posdifd 11877	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 < (𝐹‘𝑘) ↔ 0 < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
24	22, 23	mpbid 232	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 0 < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
25	14, 24	elrpd 13096	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ+)
26	1, 2, 25	rnmptssd 45103	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ+)
27		iunhoiioolem.c	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 = inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )
28		ltso 11370	. . . . . . . 8 ⊢ < Or ℝ
29	28	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → < Or ℝ)
30		iunhoiioolem.x	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
31	2	rnmptfi 45078	. . . . . . . 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 6275	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ≠ ∅)
35	1, 2, 14	rnmptssd 45103	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)
36		fiinfcl 9570	. . . . . . 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 1372	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
38	27, 37	eqeltrid 2848	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
39	26, 38	sseldd 4009	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ+)
40		rpgtrecnn 45295	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ+ → ∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶)
41	39, 40	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶)
42	3	elexd 3512	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
43	42	ad2antrr 725	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 ∈ V)
44	5	ffnd 6748	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn 𝑋)
45	44	ad2antrr 725	. . . . . . 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 2908	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘(1 / 𝑛)
49		nfcv 2908	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘 <
50		nfmpt1 5274	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
51	50	nfrn 5977	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
52		nfcv 2908	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘ℝ
53	51, 52, 49	nfinf 9551	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑘inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )
54	27, 53	nfcxfr 2906	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘𝐶
55	48, 49, 54	nfbr 5213	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘(1 / 𝑛) < 𝐶
56	47, 55	nfan 1898	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶)
57	13	adantlr 714	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
58		nnrecre 12335	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
59	58	ad2antlr 726	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
60	57, 59	readdcld 11319	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
61	60	rexrd 11340	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ*)
62	61	adantlr 714	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ*)
63	16	adantlr 714	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
64	63	adantlr 714	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
65		ressxr 11334	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℝ ⊆ ℝ*
66	65	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℝ*)
67	11, 66	fssd 6764	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ*)
68	67	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹:𝑋⟶ℝ*)
69	68	ffvelcdmda 7118	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ*)
70	60	adantlr 714	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
71	12	ad4ant14 751	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
72	59	adantlr 714	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
73	35, 38	sseldd 4009	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
74	73	ad3antrrr 729	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ∈ ℝ)
75	14	ad4ant14 751	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ)
76		simplr 768	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) < 𝐶)
77	35	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)
78	32	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin)
79		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → 𝑘 ∈ 𝑋)
80		ovexd 7483	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ V)
81	2	elrnmpt1 5983	. . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12281	. . . . . . . . . . . . . . . 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 1371	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
86	27, 85	eqbrtrid 5201	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
87	86	adantlr 714	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
88	72, 74, 75, 76, 87	ltletrd 11450	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
89	57	adantlr 714	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
90	89, 72, 71	ltaddsub2d 11891	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴 + (1 / 𝑛)) < (𝐹‘𝑘) ↔ (1 / 𝑛) < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
91	88, 90	mpbird 257	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) < (𝐹‘𝑘))
92	70, 71, 91	ltled 11438	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ≤ (𝐹‘𝑘))
93		iooltub 45428	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
94	15, 16, 20, 93	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
95	94	ad4ant14 751	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
96	62, 64, 69, 92, 95	elicod 13457	. . . . . . . . 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 3263	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
99	43, 45, 98	3jca 1128	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → (𝐹 ∈ V ∧ 𝐹 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
100		elixp2 8959	. . . . . 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 234	. . . . 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 3174	. . 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 5019	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
106	104, 105	sylibr 234	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1537  Ⅎwnf 1781   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2946  ∀wral 3067  ∃wrex 3076  Vcvv 3488   ⊆ wss 3976  ∅c0 4352  ∪ ciun 5015   class class class wbr 5166   ↦ cmpt 5249   Or wor 5606  ran crn 5701   Fn wfn 6568  ⟶wf 6569  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  Xcixp 8955  Fincfn 9003  infcinf 9510  ℝcr 11183  0cc0 11184  1c1 11185   + caddc 11187  ℝ^*cxr 11323   < clt 11324   ≤ cle 11325   − cmin 11520   / cdiv 11947  ℕcn 12293  ℝ⁺crp 13057  (,)cioo 13407  [,)cico 13409

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 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-er 8763  df-ixp 8956  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-sup 9511  df-inf 9512  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-rp 13058  df-ioo 13411  df-ico 13413  df-fl 13843

This theorem is referenced by:  iunhoiioo  46597