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Theorem lnconi 32065
Description: Lemma for lnopconi 32066 and lnfnconi 32087. (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 3152 . . 3 (𝑇𝐶 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦)))
4 oveq1 7455 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑆 → (𝑥 · (norm𝑦)) = (𝑆 · (norm𝑦)))
54breq2d 5178 . . . . 5 (𝑥 = 𝑆 → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
65ralbidv 3184 . . . 4 (𝑥 = 𝑆 → (∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
76rspcev 3635 . . 3 ((𝑆 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
81, 3, 7syl2anc 583 . 2 (𝑇𝐶 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
9 arch 12550 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
109adantr 480 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
11 nnre 12300 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ)
12 simplll 774 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑥 ∈ ℝ)
13 simpllr 775 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑛 ∈ ℝ)
14 normcl 31157 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → (norm𝑦) ∈ ℝ)
1514adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (norm𝑦) ∈ ℝ)
16 normge0 31158 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → 0 ≤ (norm𝑦))
1716adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 0 ≤ (norm𝑦))
18 ltle 11378 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑛𝑥𝑛))
1918imp 406 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑥𝑛)
2019adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑥𝑛)
2112, 13, 15, 17, 20lemul1ad 12234 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
22 lncon.4 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ)
2322adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ)
24 simpll 766 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑥 ∈ ℝ)
25 remulcl 11269 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ (norm𝑦) ∈ ℝ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
2624, 14, 25syl2an 595 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
27 simplr 768 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑛 ∈ ℝ)
28 remulcl 11269 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (norm𝑦) ∈ ℝ) → (𝑛 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
2927, 14, 28syl2an 595 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑛 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
30 letr 11384 . . . . . . . . . . . 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 1371 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ∧ (𝑥 · (norm𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3221, 31mpan2d 693 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3332ralimdva 3173 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → (∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3433impancom 451 . . . . . . . 8 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3534an32s 651 . . . . . . 7 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3611, 35sylan2 592 . . . . . 6 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3736reximdva 3174 . . . . 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 3153 . . 3 (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → ∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
40 simprr 772 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
41 simpll 766 . . . . . . . . 9 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑛 ∈ ℕ)
4241nnrpd 13097 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
4340, 42rpdivcld 13116 . . . . . . 7 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → (𝑧 / 𝑛) ∈ ℝ+)
44 simprr 772 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑤 ∈ ℋ)
45 simprll 778 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑥 ∈ ℋ)
46 hvsubcl 31049 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 ∈ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑤 𝑥) ∈ ℋ)
4744, 45, 46syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑤 𝑥) ∈ ℋ)
48 2fveq3 6925 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) = (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))))
49 fveq2 6920 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (norm𝑦) = (norm‘(𝑤 𝑥)))
5049oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑛 · (norm𝑦)) = (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5148, 50breq12d 5179 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥)))))
5251rspcva 3633 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑤 𝑥) ∈ ℋ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5347, 52sylan 579 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5453an32s 651 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5548eleq1d 2829 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ))
5655, 22vtoclga 3589 . . . . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑛 ∈ ℝ)
59 normcl 31157 . . . . . . . . . . . . . . 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 11269 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (norm‘(𝑤 𝑥)) ∈ ℝ) → (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
6258, 60, 61syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
63 simprlr 779 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6463rpred 13099 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑧 ∈ ℝ)
65 lelttr 11380 . . . . . . . . . . . . 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 1371 . . . . . . . . . . . 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 714 . . . . . . . . . . 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 694 . . . . . . . . . 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 13068 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
7069rpregt0d 13105 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
7170adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
72 ltmuldiv2 12169 . . . . . . . . . . . 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 1371 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) < 𝑧 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
7473adantlr 714 . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
7776adantlr 714 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
7877fveq2d 6924 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) = (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))))
7978breq1d 5176 . . . . . . . . . 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 293 . . . . . . . . 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 467 . . . . . . . 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 3152 . . . . . . 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 5170 . . . . . . . 8 (𝑦 = (𝑧 / 𝑛) → ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
8483rspceaimv 3641 . . . . . . 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 583 . . . . . 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 3153 . . . 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 234 . . 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 209 1 (𝑇𝐶 ↔ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1537  wcel 2108  wral 3067  wrex 3076   class class class wbr 5166  cfv 6573  (class class class)co 7448  cr 11183  0cc0 11184   · cmul 11189   < clt 11324  cle 11325   / cdiv 11947  cn 12293  +crp 13057  chba 30951  normcno 30955   cmv 30957
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262  ax-hfvadd 31032  ax-hv0cl 31035  ax-hfvmul 31037  ax-hvmul0 31042  ax-hfi 31111  ax-his1 31114  ax-his3 31116  ax-his4 31117
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-sup 9511  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-rp 13058  df-seq 14053  df-exp 14113  df-cj 15148  df-re 15149  df-im 15150  df-sqrt 15284  df-hnorm 31000  df-hvsub 31003
This theorem is referenced by:  lnopconi  32066  lnfnconi  32087
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