MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lebnumlem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lebnumlem2 25338
Description: Lemma for lebnum 25340. As a finite sum of point-to-set distance functions, which are continuous by metdscn 25231, the function 𝐹 is also continuous. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Feb-2015.) (Revised by AV, 30-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
lebnum.j 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
lebnum.d (𝜑 → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
lebnum.c (𝜑 → 𝐽 ∈ Comp)
lebnum.s (𝜑 → 𝑈 ⊆ 𝐽)
lebnum.u (𝜑 → 𝑋 = ∪ 𝑈)
lebnumlem1.u (𝜑 → 𝑈 ∈ Fin)
lebnumlem1.n (𝜑 → ¬ 𝑋 ∈ 𝑈)
lebnumlem1.f 𝐹 = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑈 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 ∖ 𝑘) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
lebnumlem2.k 𝐾 = (topGen‘ran (,))
Assertion
Ref Expression
lebnumlem2 (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Distinct variable groups:   𝑦,𝑘,𝑧,𝐷   𝑘,𝐽,𝑦,𝑧   𝑈,𝑘,𝑦,𝑧   𝜑,𝑘,𝑦,𝑧   𝑘,𝑋,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐹(𝑦, 𝑧, 𝑘)   𝐾(𝑦, 𝑧, 𝑘)

Proof of Theorem lebnumlem2
StepHypRef Expression
1 lebnumlem1.f . . . 4 𝐹 = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑈 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 ∖ 𝑘) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
2 eqid 2763 . . . . 5 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
3 lebnum.d . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
4 metxmet 24708 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
53, 4syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
6 lebnum.j . . . . . . 7 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
76mopntopon 24813 . . . . . 6 (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
85, 7syl 18 . . . . 5 (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
9 lebnumlem1.u . . . . 5 (𝜑 → 𝑈 ∈ Fin)
103adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
11 difssd 4076 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → (𝑋 ∖ 𝑘) ⊆ 𝑋)
125adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
1312, 7syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
14 lebnum.s . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑈 ⊆ 𝐽)
1514sselda 3913 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝑘 ∈ 𝐽)
16 toponss 23300 . . . . . . . 8 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝐽) → 𝑘 ⊆ 𝑋)
1713, 15, 16syl2anc 596 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝑘 ⊆ 𝑋)
18 lebnumlem1.n . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ 𝑋 ∈ 𝑈)
19 eleq1 2852 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝑋 → (𝑘 ∈ 𝑈 ↔ 𝑋 ∈ 𝑈))
2019notbid 321 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑋 → (¬ 𝑘 ∈ 𝑈 ↔ ¬ 𝑋 ∈ 𝑈))
2118, 20syl5ibrcom 250 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑘 = 𝑋 → ¬ 𝑘 ∈ 𝑈))
2221necon2ad 2974 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑈 → 𝑘 ≠ 𝑋))
2322imp 412 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝑘 ≠ 𝑋)
24 pssdifn0 4319 . . . . . . 7 ((𝑘 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑘 ≠ 𝑋) → (𝑋 ∖ 𝑘) ≠ ∅)
2517, 23, 24syl2anc 596 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → (𝑋 ∖ 𝑘) ≠ ∅)
26 eqid 2763 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 ∖ 𝑘) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 ∖ 𝑘) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < ))
2726, 6, 2metdscn2 25232 . . . . . 6 ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝑋 ∖ 𝑘) ⊆ 𝑋 ∧ (𝑋 ∖ 𝑘) ≠ ∅) → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 ∖ 𝑘) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )) ∈ (𝐽 Cn (TopOpen‘ℂfld)))
2810, 11, 25, 27syl3anc 1399 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 ∖ 𝑘) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )) ∈ (𝐽 Cn (TopOpen‘ℂfld)))
292, 8, 9, 28fsumcn 25246 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑈 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 ∖ 𝑘) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )) ∈ (𝐽 Cn (TopOpen‘ℂfld)))
301, 29eqeltrid 2868 . . 3 (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn (TopOpen‘ℂfld)))
312cnfldtopon 25156 . . . . 5 (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
3231a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ))
33 lebnum.c . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐽 ∈ Comp)
34 lebnum.u . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 = ∪ 𝑈)
356, 3, 33, 14, 34, 9, 18, 1lebnumlem1 25337 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ+)
3635frnd 6748 . . . . 5 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ℝ+)
37 rpssre 13168 . . . . 5 ℝ+ ⊆ ℝ
3836, 37sstrdi 3925 . . . 4 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ℝ)
39 ax-resscn 11296 . . . . 5 ℝ ⊆ ℂ
4039a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
41 cnrest2 23659 . . . 4 (((TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ ran 𝐹 ⊆ ℝ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn (TopOpen‘ℂfld)) ↔ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))))
4232, 38, 40, 41syl3anc 1399 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn (TopOpen‘ℂfld)) ↔ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))))
4330, 42mpbid 235 . 2 (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)))
44 lebnumlem2.k . . . 4 𝐾 = (topGen‘ran (,))
45 tgioo4 25179 . . . 4 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
4644, 45eqtri 2786 . . 3 𝐾 = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
4746oveq2i 7462 . 2 (𝐽 Cn 𝐾) = (𝐽 Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))
4843, 47eleqtrrdi 2875 1 (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  ∅c0 4281  ∪ cuni 4872   ↦ cmpt 5192  ran crn 5659  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  Fincfn 9011  infcinf 9470  ℂcc 11237  ℝcr 11238  ℝ*cxr 11381   < clt 11382  ℝ+crp 13160  (,)cioo 13516  Σcsu 15897   ↾t crest 17641  TopOpenctopn 17642  topGenctg 17658  ∞Metcxmet 21714  Metcmet 21715  MetOpencmopn 21719  ℂfldccnfld 21729  TopOnctopon 23283   Cn ccn 23597  Compccmp 23759
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317  ax-addf 11318
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-of 7725  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-supp 8215  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-er 8755  df-ec 8757  df-map 8887  df-ixp 8964  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fsupp 9392  df-fi 9440  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9541  df-card 10057  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-xneg 13281  df-xadd 13282  df-xmul 13283  df-ioo 13520  df-ico 13522  df-icc 13523  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-seq 14185  df-exp 14245  df-hash 14516  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-clim 15699  df-sum 15898  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-starv 17488  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ds 17495  df-unif 17496  df-hom 17497  df-cco 17498  df-euf 17499  df-rest 17643  df-topn 17644  df-0g 17662  df-gsum 17663  df-topgen 17664  df-pt 17665  df-prds 17668  df-xrs 17724  df-qtop 17729  df-imas 17730  df-xps 17732  df-mre 17806  df-mrc 17807  df-acs 17809  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-submnd 19029  df-mulg 19328  df-cntz 19582  df-cmn 20047  df-psmet 21721  df-xmet 21722  df-met 21723  df-bl 21724  df-mopn 21725  df-cnfld 21730  df-top 23267  df-topon 23284  df-topsp 23306  df-bases 23319  df-cld 23392  df-ntr 23393  df-cls 23394  df-cn 23600  df-cnp 23601  df-tx 23936  df-hmeo 24129  df-xms 24694  df-ms 24695  df-tms 24696
This theorem is used by:  lebnumlem3  25339
  Copyright terms: Public domain W3C validator