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

Theorem lebnumlem2 25295
Description: Lemma for lebnum 25297. As a finite sum of point-to-set distance functions, which are continuous by metdscn 25188, 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 24665 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
53, 4syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
6 lebnum.j . . . . . . 7 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
76mopntopon 24770 . . . . . 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 4075 . . . . . 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 3912 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝑘 ∈ 𝐽)
16 toponss 23257 . . . . . . . 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 2851 . . . . . . . . . . 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 2973 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝑈 → 𝑘 ≠ 𝑋))
2322imp 412 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝑘 ≠ 𝑋)
24 pssdifn0 4318 . . . . . . 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 25189 . . . . . 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 1398 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 ∖ 𝑘) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )) ∈ (𝐽 Cn (TopOpen‘ℂfld)))
292, 8, 9, 28fsumcn 25203 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ 𝑈 inf(ran (𝑧 ∈ (𝑋 ∖ 𝑘) ↦ (𝑦𝐷𝑧)), ℝ*, < )) ∈ (𝐽 Cn (TopOpen‘ℂfld)))
301, 29eqeltrid 2867 . . 3 (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn (TopOpen‘ℂfld)))
312cnfldtopon 25113 . . . . 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 25294 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ+)
3635frnd 6726 . . . . 5 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ℝ+)
37 rpssre 13138 . . . . 5 ℝ+ ⊆ ℝ
3836, 37sstrdi 3924 . . . 4 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ℝ)
39 ax-resscn 11267 . . . . 5 ℝ ⊆ ℂ
4039a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ℝ ⊆ ℂ)
41 cnrest2 23616 . . . 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 1398 . . 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 25136 . . . 4 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
4644, 45eqtri 2786 . . 3 𝐾 = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
4746oveq2i 7438 . 2 (𝐽 Cn 𝐾) = (𝐽 Cn ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ))
4843, 47eleqtrrdi 2874 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 1569   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2958   ⊆ wss 3899   ∖ cdif 4047  ∅c0 4280  ∪ cuni 4869   ↦ cmpt 5188  ran crn 5655  ‘cfv 6546  (class class class)co 7427  Fincfn 8984  infcinf 9443  ℂcc 11208  ℝcr 11209  ℝ*cxr 11352   < clt 11353  ℝ+crp 13130  (,)cioo 13486  Σcsu 15865   ↾t crest 17603  TopOpenctopn 17604  topGenctg 17620  ∞Metcxmet 21675  Metcmet 21676  MetOpencmopn 21680  ℂfldccnfld 21690  TopOnctopon 23240   Cn ccn 23554  Compccmp 23716
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5262  ax-pow 5330  ax-pr 5394  ax-un 7758  ax-inf2 9652  ax-cnex 11266  ax-resscn 11267  ax-1cn 11268  ax-icn 11269  ax-addcl 11270  ax-addrcl 11271  ax-mulcl 11272  ax-mulrcl 11273  ax-mulcom 11274  ax-addass 11275  ax-mulass 11276  ax-distr 11277  ax-i2m1 11278  ax-1ne0 11279  ax-1rid 11280  ax-rnegex 11281  ax-rrecex 11282  ax-cnre 11283  ax-pre-lttri 11284  ax-pre-lttrn 11285  ax-pre-ltadd 11286  ax-pre-mulgt0 11287  ax-pre-sup 11288  ax-addf 11289
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3455  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-ss 3900  df-pss 4016  df-dif 4049  df-in 4093  df-un 4153  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4838  df-uni 4870  df-int 4910  df-iun 4955  df-iin 4956  df-br 5106  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5549  df-eprel 5554  df-po 5562  df-so 5563  df-fr 5607  df-se 5608  df-we 5609  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6310  df-ord 6371  df-on 6372  df-lim 6373  df-suc 6374  df-iota 6500  df-fun 6548  df-fn 6549  df-f 6550  df-f1 6551  df-fo 6552  df-f1o 6553  df-fv 6554  df-isom 6555  df-riota 7384  df-ov 7430  df-oprab 7431  df-mpo 7432  df-of 7700  df-om 7885  df-1st 8008  df-2nd 8009  df-supp 8188  df-frecs 8310  df-wrecs 8341  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8487  df-2o 8488  df-er 8728  df-ec 8730  df-map 8860  df-ixp 8937  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-fsupp 9365  df-fi 9413  df-sup 9444  df-inf 9445  df-oi 9514  df-card 10030  df-pnf 11355  df-mnf 11356  df-xr 11357  df-ltxr 11358  df-le 11359  df-sub 11553  df-neg 11554  df-div 11984  df-nn 12346  df-2 12415  df-3 12416  df-4 12417  df-5 12418  df-6 12419  df-7 12420  df-8 12421  df-9 12422  df-n0 12617  df-z 12704  df-dec 12825  df-uz 12976  df-q 13086  df-rp 13131  df-xneg 13251  df-xadd 13252  df-xmul 13253  df-ioo 13490  df-ico 13492  df-icc 13493  df-fz 13650  df-fzo 13799  df-seq 14155  df-exp 14215  df-hash 14485  df-cj 15278  df-re 15279  df-im 15280  df-sqrt 15414  df-abs 15415  df-clim 15667  df-sum 15866  df-struct 17337  df-sets 17354  df-slot 17372  df-ndx 17384  df-base 17400  df-ress 17421  df-plusg 17453  df-mulr 17454  df-starv 17455  df-sca 17456  df-vsca 17457  df-ip 17458  df-tset 17459  df-ple 17460  df-ds 17462  df-unif 17463  df-hom 17464  df-cco 17465  df-rest 17605  df-topn 17606  df-0g 17624  df-gsum 17625  df-topgen 17626  df-pt 17627  df-prds 17630  df-xrs 17686  df-qtop 17691  df-imas 17692  df-xps 17694  df-mre 17768  df-mrc 17769  df-acs 17771  df-mgm 18828  df-sgrp 18920  df-mnd 18936  df-submnd 18991  df-mulg 19290  df-cntz 19543  df-cmn 20008  df-psmet 21682  df-xmet 21683  df-met 21684  df-bl 21685  df-mopn 21686  df-cnfld 21691  df-top 23224  df-topon 23241  df-topsp 23263  df-bases 23276  df-cld 23349  df-ntr 23350  df-cls 23351  df-cn 23557  df-cnp 23558  df-tx 23893  df-hmeo 24086  df-xms 24651  df-ms 24652  df-tms 24653
This theorem is used by:  lebnumlem3  25296
  Copyright terms: Public domain W3C validator