MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lebnumlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lebnumlem1 24468
Description: Lemma for lebnum 24471. The function 𝐹 measures the sum of all of the distances to escape the sets of the cover. Since by assumption it is a cover, there is at least one set which covers a given point, and since it is open, the point is a positive distance from the edge of the set. Thus, the sum is a strictly positive number. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Feb-2015.) (Revised by AV, 30-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
lebnum.j 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·)
lebnum.d (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
lebnum.c (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Comp)
lebnum.s (πœ‘ β†’ π‘ˆ βŠ† 𝐽)
lebnum.u (πœ‘ β†’ 𝑋 = βˆͺ π‘ˆ)
lebnumlem1.u (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ Fin)
lebnumlem1.n (πœ‘ β†’ Β¬ 𝑋 ∈ π‘ˆ)
lebnumlem1.f 𝐹 = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ Ξ£π‘˜ ∈ π‘ˆ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
Assertion
Ref Expression
lebnumlem1 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆβ„+)
Distinct variable groups:   𝑦,π‘˜,𝑧,𝐷   π‘˜,𝐽,𝑦,𝑧   π‘ˆ,π‘˜,𝑦,𝑧   πœ‘,π‘˜,𝑦,𝑧   π‘˜,𝑋,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐹(𝑦,𝑧,π‘˜)

Proof of Theorem lebnumlem1
Dummy variables π‘š 𝑀 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lebnumlem1.u . . . . 5 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ Fin)
21adantr 481 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ π‘ˆ ∈ Fin)
3 lebnum.d . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
43ad2antrr 724 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
5 difssd 4131 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ (𝑋 βˆ– π‘˜) βŠ† 𝑋)
6 lebnum.s . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ π‘ˆ βŠ† 𝐽)
76adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ π‘ˆ βŠ† 𝐽)
87sselda 3981 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ π‘˜ ∈ 𝐽)
9 elssuni 4940 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ ∈ 𝐽 β†’ π‘˜ βŠ† βˆͺ 𝐽)
108, 9syl 17 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ π‘˜ βŠ† βˆͺ 𝐽)
11 metxmet 23831 . . . . . . . . . . . 12 (𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
123, 11syl 17 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
13 lebnum.j . . . . . . . . . . . 12 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·)
1413mopnuni 23938 . . . . . . . . . . 11 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝑋 = βˆͺ 𝐽)
1512, 14syl 17 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑋 = βˆͺ 𝐽)
1615ad2antrr 724 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ 𝑋 = βˆͺ 𝐽)
1710, 16sseqtrrd 4022 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ π‘˜ βŠ† 𝑋)
18 lebnumlem1.n . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ Β¬ 𝑋 ∈ π‘ˆ)
19 eleq1 2821 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ = 𝑋 β†’ (π‘˜ ∈ π‘ˆ ↔ 𝑋 ∈ π‘ˆ))
2019notbid 317 . . . . . . . . . . . 12 (π‘˜ = 𝑋 β†’ (Β¬ π‘˜ ∈ π‘ˆ ↔ Β¬ 𝑋 ∈ π‘ˆ))
2118, 20syl5ibrcom 246 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘˜ = 𝑋 β†’ Β¬ π‘˜ ∈ π‘ˆ))
2221necon2ad 2955 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘˜ ∈ π‘ˆ β†’ π‘˜ β‰  𝑋))
2322adantr 481 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ (π‘˜ ∈ π‘ˆ β†’ π‘˜ β‰  𝑋))
2423imp 407 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ π‘˜ β‰  𝑋)
25 pssdifn0 4364 . . . . . . . 8 ((π‘˜ βŠ† 𝑋 ∧ π‘˜ β‰  𝑋) β†’ (𝑋 βˆ– π‘˜) β‰  βˆ…)
2617, 24, 25syl2anc 584 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ (𝑋 βˆ– π‘˜) β‰  βˆ…)
27 eqid 2732 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
2827metdsre 24360 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ (𝑋 βˆ– π‘˜) βŠ† 𝑋 ∧ (𝑋 βˆ– π‘˜) β‰  βˆ…) β†’ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆβ„)
294, 5, 26, 28syl3anc 1371 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆβ„)
3027fmpt 7106 . . . . . 6 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ ↔ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆβ„)
3129, 30sylibr 233 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
32 simplr 767 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ 𝑦 ∈ 𝑋)
33 rsp 3244 . . . . 5 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ β†’ (𝑦 ∈ 𝑋 β†’ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ))
3431, 32, 33sylc 65 . . . 4 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
352, 34fsumrecl 15676 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ π‘ˆ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
36 lebnum.u . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑋 = βˆͺ π‘ˆ)
3736eleq2d 2819 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑦 ∈ 𝑋 ↔ 𝑦 ∈ βˆͺ π‘ˆ))
3837biimpa 477 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ 𝑦 ∈ βˆͺ π‘ˆ)
39 eluni2 4911 . . . . 5 (𝑦 ∈ βˆͺ π‘ˆ ↔ βˆƒπ‘š ∈ π‘ˆ 𝑦 ∈ π‘š)
4038, 39sylib 217 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ βˆƒπ‘š ∈ π‘ˆ 𝑦 ∈ π‘š)
41 0red 11213 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 0 ∈ ℝ)
42 simplr 767 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 𝑦 ∈ 𝑋)
43 eqid 2732 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < )) = (𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
4443metdsval 24354 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ 𝑋 β†’ ((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) = inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
4542, 44syl 17 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ ((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) = inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
463ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
47 difssd 4131 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (𝑋 βˆ– π‘š) βŠ† 𝑋)
486ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ π‘ˆ βŠ† 𝐽)
49 simprl 769 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ π‘š ∈ π‘ˆ)
5048, 49sseldd 3982 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ π‘š ∈ 𝐽)
51 elssuni 4940 . . . . . . . . . . 11 (π‘š ∈ 𝐽 β†’ π‘š βŠ† βˆͺ 𝐽)
5250, 51syl 17 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ π‘š βŠ† βˆͺ 𝐽)
5346, 11, 143syl 18 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 𝑋 = βˆͺ 𝐽)
5452, 53sseqtrrd 4022 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ π‘š βŠ† 𝑋)
55 eleq1 2821 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘š = 𝑋 β†’ (π‘š ∈ π‘ˆ ↔ 𝑋 ∈ π‘ˆ))
5655notbid 317 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘š = 𝑋 β†’ (Β¬ π‘š ∈ π‘ˆ ↔ Β¬ 𝑋 ∈ π‘ˆ))
5718, 56syl5ibrcom 246 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (π‘š = 𝑋 β†’ Β¬ π‘š ∈ π‘ˆ))
5857necon2ad 2955 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (π‘š ∈ π‘ˆ β†’ π‘š β‰  𝑋))
5958ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (π‘š ∈ π‘ˆ β†’ π‘š β‰  𝑋))
6049, 59mpd 15 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ π‘š β‰  𝑋)
61 pssdifn0 4364 . . . . . . . . 9 ((π‘š βŠ† 𝑋 ∧ π‘š β‰  𝑋) β†’ (𝑋 βˆ– π‘š) β‰  βˆ…)
6254, 60, 61syl2anc 584 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (𝑋 βˆ– π‘š) β‰  βˆ…)
6343metdsre 24360 . . . . . . . 8 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ (𝑋 βˆ– π‘š) βŠ† 𝑋 ∧ (𝑋 βˆ– π‘š) β‰  βˆ…) β†’ (𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆβ„)
6446, 47, 62, 63syl3anc 1371 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆβ„)
6564, 42ffvelcdmd 7084 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ ((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) ∈ ℝ)
6645, 65eqeltrrd 2834 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
6735adantr 481 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ π‘ˆ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
6812ad2antrr 724 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
6943metdsf 24355 . . . . . . . . . . 11 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ (𝑋 βˆ– π‘š) βŠ† 𝑋) β†’ (𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆ(0[,]+∞))
7068, 47, 69syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆ(0[,]+∞))
7170, 42ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ ((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) ∈ (0[,]+∞))
72 elxrge0 13430 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) ∈ (0[,]+∞) ↔ (((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) ∈ ℝ* ∧ 0 ≀ ((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦)))
7371, 72sylib 217 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) ∈ ℝ* ∧ 0 ≀ ((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦)))
7473simprd 496 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 0 ≀ ((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦))
75 elndif 4127 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ π‘š β†’ Β¬ 𝑦 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š))
7675ad2antll 727 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ Β¬ 𝑦 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š))
7753difeq1d 4120 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (𝑋 βˆ– π‘š) = (βˆͺ 𝐽 βˆ– π‘š))
7813mopntop 23937 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝐽 ∈ Top)
7968, 78syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 𝐽 ∈ Top)
80 eqid 2732 . . . . . . . . . . . . 13 βˆͺ 𝐽 = βˆͺ 𝐽
8180opncld 22528 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐽 ∈ Top ∧ π‘š ∈ 𝐽) β†’ (βˆͺ 𝐽 βˆ– π‘š) ∈ (Clsdβ€˜π½))
8279, 50, 81syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (βˆͺ 𝐽 βˆ– π‘š) ∈ (Clsdβ€˜π½))
8377, 82eqeltrd 2833 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (𝑋 βˆ– π‘š) ∈ (Clsdβ€˜π½))
84 cldcls 22537 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 βˆ– π‘š) ∈ (Clsdβ€˜π½) β†’ ((clsβ€˜π½)β€˜(𝑋 βˆ– π‘š)) = (𝑋 βˆ– π‘š))
8583, 84syl 17 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ ((clsβ€˜π½)β€˜(𝑋 βˆ– π‘š)) = (𝑋 βˆ– π‘š))
8676, 85neleqtrrd 2856 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ Β¬ 𝑦 ∈ ((clsβ€˜π½)β€˜(𝑋 βˆ– π‘š)))
8743, 13metdseq0 24361 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ (𝑋 βˆ– π‘š) βŠ† 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ (((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) = 0 ↔ 𝑦 ∈ ((clsβ€˜π½)β€˜(𝑋 βˆ– π‘š))))
8868, 47, 42, 87syl3anc 1371 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) = 0 ↔ 𝑦 ∈ ((clsβ€˜π½)β€˜(𝑋 βˆ– π‘š))))
8988necon3abid 2977 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ (((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) β‰  0 ↔ Β¬ 𝑦 ∈ ((clsβ€˜π½)β€˜(𝑋 βˆ– π‘š))))
9086, 89mpbird 256 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ ((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦) β‰  0)
9165, 74, 90ne0gt0d 11347 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 0 < ((𝑀 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑀𝐷𝑧)), ℝ*, < ))β€˜π‘¦))
9291, 45breqtrd 5173 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 0 < inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
931ad2antrr 724 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ π‘ˆ ∈ Fin)
9434adantlr 713 . . . . . 6 ((((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ)
9512ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
9627metdsf 24355 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ (𝑋 βˆ– π‘˜) βŠ† 𝑋) β†’ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆ(0[,]+∞))
9795, 5, 96syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆ(0[,]+∞))
9827fmpt 7106 . . . . . . . . . . 11 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞) ↔ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )):π‘‹βŸΆ(0[,]+∞))
9997, 98sylibr 233 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞))
100 rsp 3244 . . . . . . . . . 10 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞) β†’ (𝑦 ∈ 𝑋 β†’ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞)))
10199, 32, 100sylc 65 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞))
102 elxrge0 13430 . . . . . . . . 9 (inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞) ↔ (inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ* ∧ 0 ≀ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )))
103101, 102sylib 217 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ (inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ* ∧ 0 ≀ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )))
104103simprd 496 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ 0 ≀ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
105104adantlr 713 . . . . . 6 ((((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) ∧ π‘˜ ∈ π‘ˆ) β†’ 0 ≀ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
106 difeq2 4115 . . . . . . . . 9 (π‘˜ = π‘š β†’ (𝑋 βˆ– π‘˜) = (𝑋 βˆ– π‘š))
107106mpteq1d 5242 . . . . . . . 8 (π‘˜ = π‘š β†’ (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)) = (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑦𝐷𝑧)))
108107rneqd 5935 . . . . . . 7 (π‘˜ = π‘š β†’ ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)) = ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑦𝐷𝑧)))
109108infeq1d 9468 . . . . . 6 (π‘˜ = π‘š β†’ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) = inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
11093, 94, 105, 109, 49fsumge1 15739 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘š) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ≀ Ξ£π‘˜ ∈ π‘ˆ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
11141, 66, 67, 92, 110ltletrd 11370 . . . 4 (((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ (π‘š ∈ π‘ˆ ∧ 𝑦 ∈ π‘š)) β†’ 0 < Ξ£π‘˜ ∈ π‘ˆ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
11240, 111rexlimddv 3161 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ 0 < Ξ£π‘˜ ∈ π‘ˆ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
11335, 112elrpd 13009 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ π‘ˆ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ) ∈ ℝ+)
114 lebnumlem1.f . 2 𝐹 = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ Ξ£π‘˜ ∈ π‘ˆ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 βˆ– π‘˜) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
115113, 114fmptd 7110 1 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆβ„+)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061  βˆƒwrex 3070   βˆ– cdif 3944   βŠ† wss 3947  βˆ…c0 4321  βˆͺ cuni 4907   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  ran crn 5676  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Fincfn 8935  infcinf 9432  β„cr 11105  0cc0 11106  +∞cpnf 11241  β„*cxr 11243   < clt 11244   ≀ cle 11245  β„+crp 12970  [,]cicc 13323  Ξ£csu 15628  βˆžMetcxmet 20921  Metcmet 20922  MetOpencmopn 20926  Topctop 22386  Clsdccld 22511  clsccl 22513  Compccmp 22881
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8699  df-ec 8701  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-sum 15629  df-topgen 17385  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-top 22387  df-topon 22404  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516
This theorem is referenced by:  lebnumlem2  24469  lebnumlem3  24470
  Copyright terms: Public domain W3C validator