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Theorem lnconi 32123
Description: Lemma for lnopconi 32124 and lnfnconi 32145. (Contributed by NM, 7-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
lncon.1 (𝑇𝐶𝑆 ∈ ℝ)
lncon.2 ((𝑇𝐶𝑦 ∈ ℋ) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦)))
lncon.3 (𝑇𝐶 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
lncon.4 (𝑦 ∈ ℋ → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ)
lncon.5 ((𝑤 ∈ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
Assertion
Ref Expression
lnconi (𝑇𝐶 ↔ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑤,𝑦,𝑧,𝑁   𝑦,𝑀   𝑤,𝑇,𝑥,𝑦,𝑧   𝑥,𝑆,𝑦   𝑦,𝐶
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥,𝑧,𝑤)   𝑆(𝑧,𝑤)   𝑀(𝑥,𝑧,𝑤)

Proof of Theorem lnconi
Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lncon.1 . . 3 (𝑇𝐶𝑆 ∈ ℝ)
2 lncon.2 . . . 4 ((𝑇𝐶𝑦 ∈ ℋ) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦)))
32ralrimiva 3131 . . 3 (𝑇𝐶 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦)))
4 oveq1 7364 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑆 → (𝑥 · (norm𝑦)) = (𝑆 · (norm𝑦)))
54breq2d 5085 . . . . 5 (𝑥 = 𝑆 → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
65ralbidv 3162 . . . 4 (𝑥 = 𝑆 → (∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
76rspcev 3560 . . 3 ((𝑆 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
81, 3, 7syl2anc 590 . 2 (𝑇𝐶 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
9 arch 12426 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
109adantr 481 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
11 nnre 12173 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ)
12 simplll 780 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑥 ∈ ℝ)
13 simpllr 781 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑛 ∈ ℝ)
14 normcl 31215 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → (norm𝑦) ∈ ℝ)
1514adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (norm𝑦) ∈ ℝ)
16 normge0 31216 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → 0 ≤ (norm𝑦))
1716adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 0 ≤ (norm𝑦))
18 ltle 11226 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑛𝑥𝑛))
1918imp 407 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑥𝑛)
2019adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑥𝑛)
2112, 13, 15, 17, 20lemul1ad 12087 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
22 lncon.4 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ)
2322adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ)
24 simpll 772 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑥 ∈ ℝ)
25 remulcl 11115 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ (norm𝑦) ∈ ℝ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
2624, 14, 25syl2an 602 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
27 simplr 774 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑛 ∈ ℝ)
28 remulcl 11115 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (norm𝑦) ∈ ℝ) → (𝑛 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
2927, 14, 28syl2an 602 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑛 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
30 letr 11232 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ ∧ (𝑥 · (norm𝑦)) ∈ ℝ ∧ (𝑛 · (norm𝑦)) ∈ ℝ) → (((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ∧ (𝑥 · (norm𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3123, 26, 29, 30syl3anc 1379 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ∧ (𝑥 · (norm𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3221, 31mpan2d 700 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3332ralimdva 3151 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → (∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3433impancom 452 . . . . . . . 8 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3534an32s 658 . . . . . . 7 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3611, 35sylan2 599 . . . . . 6 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3736reximdva 3152 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → (∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛 → ∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3810, 37mpd 15 . . . 4 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → ∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
3938rexlimiva 3132 . . 3 (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → ∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
40 simprr 778 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
41 simpll 772 . . . . . . . . 9 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑛 ∈ ℕ)
4241nnrpd 12976 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
4340, 42rpdivcld 12995 . . . . . . 7 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → (𝑧 / 𝑛) ∈ ℝ+)
44 simprr 778 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑤 ∈ ℋ)
45 simprll 784 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑥 ∈ ℋ)
46 hvsubcl 31107 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 ∈ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑤 𝑥) ∈ ℋ)
4744, 45, 46syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑤 𝑥) ∈ ℋ)
48 2fveq3 6833 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) = (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))))
49 fveq2 6828 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (norm𝑦) = (norm‘(𝑤 𝑥)))
5049oveq2d 7373 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑛 · (norm𝑦)) = (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5148, 50breq12d 5086 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥)))))
5251rspcva 3558 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑤 𝑥) ∈ ℋ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5347, 52sylan 586 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5453an32s 658 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5548eleq1d 2824 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ))
5655, 22vtoclga 3520 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 𝑥) ∈ ℋ → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
5747, 56syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
5811adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑛 ∈ ℝ)
59 normcl 31215 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑤 𝑥) ∈ ℋ → (norm‘(𝑤 𝑥)) ∈ ℝ)
6047, 59syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (norm‘(𝑤 𝑥)) ∈ ℝ)
61 remulcl 11115 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (norm‘(𝑤 𝑥)) ∈ ℝ) → (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
6258, 60, 61syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
63 simprlr 785 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6463rpred 12978 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑧 ∈ ℝ)
65 lelttr 11228 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ ∧ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (((𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∧ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧))
6657, 62, 64, 65syl3anc 1379 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (((𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∧ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧))
6766adantlr 721 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (((𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∧ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧))
6854, 67mpand 701 . . . . . . . . . 10 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧 → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧))
69 nnrp 12946 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
7069rpregt0d 12984 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
7170adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
72 ltmuldiv2 12022 . . . . . . . . . . . 12 (((norm‘(𝑤 𝑥)) ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛)) → ((𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
7360, 64, 71, 72syl3anc 1379 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
7473adantlr 721 . . . . . . . . . 10 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
75 lncon.5 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 ∈ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
7644, 45, 75syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
7776adantlr 721 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
7877fveq2d 6832 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) = (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))))
7978breq1d 5083 . . . . . . . . . 10 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧 ↔ (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
8068, 74, 793imtr3d 294 . . . . . . . . 9 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛) → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
8180anassrs 468 . . . . . . . 8 ((((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛) → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
8281ralrimiva 3131 . . . . . . 7 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → ∀𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛) → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
83 breq2 5077 . . . . . . . 8 (𝑦 = (𝑧 / 𝑛) → ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
8483rspceaimv 3566 . . . . . . 7 (((𝑧 / 𝑛) ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛) → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧)) → ∃𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
8543, 82, 84syl2anc 590 . . . . . 6 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → ∃𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
8685ralrimivva 3182 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
8786rexlimiva 3132 . . . 4 (∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)) → ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
88 lncon.3 . . . 4 (𝑇𝐶 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℝ+𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 → (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))) < 𝑧))
8987, 88sylibr 235 . . 3 (∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)) → 𝑇𝐶)
9039, 89syl 17 . 2 (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → 𝑇𝐶)
918, 90impbii 210 1 (𝑇𝐶 ↔ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396   = wceq 1547  wcel 2119  wral 3053  wrex 3063   class class class wbr 5073  cfv 6486  (class class class)co 7357  cr 11029  0cc0 11030   · cmul 11035   < clt 11171  cle 11172   / cdiv 11799  cn 12166  +crp 12934  chba 31009  normcno 31013   cmv 31015
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-sep 5219  ax-nul 5229  ax-pow 5295  ax-pr 5363  ax-un 7679  ax-cnex 11086  ax-resscn 11087  ax-1cn 11088  ax-icn 11089  ax-addcl 11090  ax-addrcl 11091  ax-mulcl 11092  ax-mulrcl 11093  ax-mulcom 11094  ax-addass 11095  ax-mulass 11096  ax-distr 11097  ax-i2m1 11098  ax-1ne0 11099  ax-1rid 11100  ax-rnegex 11101  ax-rrecex 11102  ax-cnre 11103  ax-pre-lttri 11104  ax-pre-lttrn 11105  ax-pre-ltadd 11106  ax-pre-mulgt0 11107  ax-pre-sup 11108  ax-hfvadd 31090  ax-hv0cl 31093  ax-hfvmul 31095  ax-hvmul0 31100  ax-hfi 31169  ax-his1 31172  ax-his3 31174  ax-his4 31175
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4263  df-if 4456  df-pw 4532  df-sn 4557  df-pr 4559  df-op 4563  df-uni 4840  df-iun 4924  df-br 5074  df-opab 5136  df-mpt 5155  df-tr 5181  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7314  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7808  df-2nd 7933  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-er 8634  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-sup 9346  df-pnf 11173  df-mnf 11174  df-xr 11175  df-ltxr 11176  df-le 11177  df-sub 11371  df-neg 11372  df-div 11800  df-nn 12167  df-2 12236  df-3 12237  df-n0 12430  df-z 12517  df-uz 12781  df-rp 12935  df-seq 13956  df-exp 14016  df-cj 15053  df-re 15054  df-im 15055  df-sqrt 15189  df-hnorm 31058  df-hvsub 31061
This theorem is referenced by:  lnopconi  32124  lnfnconi  32145
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