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Theorem lnconi 32394
Description: Lemma for lnopconi 32395 and lnfnconi 32416. (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 3157 . . 3 (𝑇𝐶 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦)))
4 oveq1 7417 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑆 → (𝑥 · (norm𝑦)) = (𝑆 · (norm𝑦)))
54breq2d 5121 . . . . 5 (𝑥 = 𝑆 → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
65ralbidv 3188 . . . 4 (𝑥 = 𝑆 → (∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
76rspcev 3581 . . 3 ((𝑆 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
81, 3, 7syl2anc 595 . 2 (𝑇𝐶 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
9 arch 12505 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
109adantr 485 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
11 nnre 12244 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ)
12 simplll 786 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑥 ∈ ℝ)
13 simpllr 787 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑛 ∈ ℝ)
14 normcl 31486 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → (norm𝑦) ∈ ℝ)
1514adantl 486 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (norm𝑦) ∈ ℝ)
16 normge0 31487 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → 0 ≤ (norm𝑦))
1716adantl 486 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 0 ≤ (norm𝑦))
18 ltle 11302 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑛𝑥𝑛))
1918imp 411 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑥𝑛)
2019adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑥𝑛)
2112, 13, 15, 17, 20lemul1ad 12158 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
22 lncon.4 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ)
2322adantl 486 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ)
24 simpll 778 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑥 ∈ ℝ)
25 remulcl 11189 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ (norm𝑦) ∈ ℝ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
2624, 14, 25syl2an 607 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
27 simplr 780 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑛 ∈ ℝ)
28 remulcl 11189 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (norm𝑦) ∈ ℝ) → (𝑛 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
2927, 14, 28syl2an 607 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑛 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
30 letr 11308 . . . . . . . . . . . 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 1398 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ∧ (𝑥 · (norm𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3221, 31mpan2d 706 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3332ralimdva 3177 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → (∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3433impancom 456 . . . . . . . 8 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3534an32s 664 . . . . . . 7 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3611, 35sylan2 604 . . . . . 6 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3736reximdva 3178 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → (∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛 → ∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3810, 37mpd 16 . . . 4 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → ∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
3938rexlimiva 3158 . . 3 (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → ∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
40 simprr 784 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
41 simpll 778 . . . . . . . . 9 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑛 ∈ ℕ)
4241nnrpd 13062 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
4340, 42rpdivcld 13081 . . . . . . 7 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → (𝑧 / 𝑛) ∈ ℝ+)
44 simprr 784 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑤 ∈ ℋ)
45 simprll 790 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑥 ∈ ℋ)
46 hvsubcl 31378 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 ∈ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑤 𝑥) ∈ ℋ)
4744, 45, 46syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑤 𝑥) ∈ ℋ)
48 2fveq3 6886 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) = (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))))
49 fveq2 6881 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (norm𝑦) = (norm‘(𝑤 𝑥)))
5049oveq2d 7426 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑛 · (norm𝑦)) = (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5148, 50breq12d 5122 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥)))))
5251rspcva 3579 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑤 𝑥) ∈ ℋ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5347, 52sylan 591 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5453an32s 664 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5548eleq1d 2848 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ))
5655, 22vtoclga 3541 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 𝑥) ∈ ℋ → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
5747, 56syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
5811adantr 485 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑛 ∈ ℝ)
59 normcl 31486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑤 𝑥) ∈ ℋ → (norm‘(𝑤 𝑥)) ∈ ℝ)
6047, 59syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (norm‘(𝑤 𝑥)) ∈ ℝ)
61 remulcl 11189 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (norm‘(𝑤 𝑥)) ∈ ℝ) → (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
6258, 60, 61syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
63 simprlr 791 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6463rpred 13064 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑧 ∈ ℝ)
65 lelttr 11304 . . . . . . . . . . . . 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 1398 . . . . . . . . . . . 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 727 . . . . . . . . . . 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 707 . . . . . . . . . 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 13032 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
7069rpregt0d 13070 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
7170adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
72 ltmuldiv2 12093 . . . . . . . . . . . 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 1398 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
7473adantlr 727 . . . . . . . . . 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 595 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
7776adantlr 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
7877fveq2d 6885 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) = (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))))
7978breq1d 5119 . . . . . . . . . 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 296 . . . . . . . . 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 472 . . . . . . . 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 3157 . . . . . . 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 5113 . . . . . . . 8 (𝑦 = (𝑧 / 𝑛) → ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
8483rspceaimv 3587 . . . . . . 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 595 . . . . . 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 3208 . . . . 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 3158 . . . 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 237 . . 3 (∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)) → 𝑇𝐶)
9039, 89syl 18 . 2 (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → 𝑇𝐶)
918, 90impbii 212 1 (𝑇𝐶 ↔ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 400   = wceq 1570  wcel 2143  wral 3079  wrex 3089   class class class wbr 5109  cfv 6536  (class class class)co 7410  cr 11103  0cc0 11104   · cmul 11109   < clt 11247  cle 11248   / cdiv 11875  cn 12237  +crp 13020  chba 31280  normcno 31284   cmv 31286
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11160  ax-resscn 11161  ax-1cn 11162  ax-icn 11163  ax-addcl 11164  ax-addrcl 11165  ax-mulcl 11166  ax-mulrcl 11167  ax-mulcom 11168  ax-addass 11169  ax-mulass 11170  ax-distr 11171  ax-i2m1 11172  ax-1ne0 11173  ax-1rid 11174  ax-rnegex 11175  ax-rrecex 11176  ax-cnre 11177  ax-pre-lttri 11178  ax-pre-lttrn 11179  ax-pre-ltadd 11180  ax-pre-mulgt0 11181  ax-pre-sup 11182  ax-hfvadd 31361  ax-hv0cl 31364  ax-hfvmul 31366  ax-hvmul0 31371  ax-hfi 31440  ax-his1 31443  ax-his3 31445  ax-his4 31446
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  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 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9398  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11447  df-neg 11448  df-div 11876  df-nn 12238  df-2 12307  df-3 12308  df-n0 12509  df-z 12596  df-uz 12867  df-rp 13021  df-seq 14043  df-exp 14103  df-cj 15155  df-re 15156  df-im 15157  df-sqrt 15291  df-hnorm 31329  df-hvsub 31332
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