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Theorem lnconi 32460
Description: Lemma for lnopconi 32461 and lnfnconi 32482. (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 3159 . . 3 (𝑇𝐶 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦)))
4 oveq1 7426 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑆 → (𝑥 · (norm𝑦)) = (𝑆 · (norm𝑦)))
54breq2d 5123 . . . . 5 (𝑥 = 𝑆 → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
65ralbidv 3190 . . . 4 (𝑥 = 𝑆 → (∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
76rspcev 3583 . . 3 ((𝑆 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
81, 3, 7syl2anc 596 . 2 (𝑇𝐶 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)))
9 arch 12520 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
109adantr 486 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
11 nnre 12259 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ)
12 simplll 787 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑥 ∈ ℝ)
13 simpllr 788 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑛 ∈ ℝ)
14 normcl 31552 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → (norm𝑦) ∈ ℝ)
1514adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (norm𝑦) ∈ ℝ)
16 normge0 31553 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → 0 ≤ (norm𝑦))
1716adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 0 ≤ (norm𝑦))
18 ltle 11317 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑛𝑥𝑛))
1918imp 412 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑥𝑛)
2019adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑥𝑛)
2112, 13, 15, 17, 20lemul1ad 12173 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
22 lncon.4 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ)
2322adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ)
24 simpll 779 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑥 ∈ ℝ)
25 remulcl 11204 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ (norm𝑦) ∈ ℝ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
2624, 14, 25syl2an 608 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
27 simplr 781 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → 𝑛 ∈ ℝ)
28 remulcl 11204 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (norm𝑦) ∈ ℝ) → (𝑛 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
2927, 14, 28syl2an 608 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑛 · (norm𝑦)) ∈ ℝ)
30 letr 11323 . . . . . . . . . . . 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 707 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3332ralimdva 3179 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) → (∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3433impancom 457 . . . . . . . 8 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3534an32s 665 . . . . . . 7 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) ∧ 𝑛 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3611, 35sylan2 605 . . . . . 6 (((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑥 < 𝑛 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))))
3736reximdva 3180 . . . . 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 3160 . . 3 (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) → ∃𝑛 ∈ ℕ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)))
40 simprr 785 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
41 simpll 779 . . . . . . . . 9 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑛 ∈ ℕ)
4241nnrpd 13078 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
4340, 42rpdivcld 13097 . . . . . . 7 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → (𝑧 / 𝑛) ∈ ℝ+)
44 simprr 785 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑤 ∈ ℋ)
45 simprll 791 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑥 ∈ ℋ)
46 hvsubcl 31444 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 ∈ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑤 𝑥) ∈ ℋ)
4744, 45, 46syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑤 𝑥) ∈ ℋ)
48 2fveq3 6890 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) = (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))))
49 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (norm𝑦) = (norm‘(𝑤 𝑥)))
5049oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑛 · (norm𝑦)) = (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5148, 50breq12d 5124 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥)))))
5251rspcva 3581 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑤 𝑥) ∈ ℋ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5347, 52sylan 592 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5453an32s 665 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5548eleq1d 2850 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ))
5655, 22vtoclga 3543 . . . . . . . . . . . . . 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 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑛 ∈ ℝ)
59 normcl 31552 . . . . . . . . . . . . . . 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 11204 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ (norm‘(𝑤 𝑥)) ∈ ℝ) → (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
6258, 60, 61syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ)
63 simprlr 792 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6463rpred 13080 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑧 ∈ ℝ)
65 lelttr 11319 . . . . . . . . . . . . 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 728 . . . . . . . . . . 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 708 . . . . . . . . . 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 13048 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
7069rpregt0d 13086 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
7170adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
72 ltmuldiv2 12108 . . . . . . . . . . . 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 728 . . . . . . . . . 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 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
7776adantlr 728 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑇‘(𝑤 𝑥)) = ((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥)))
7877fveq2d 6889 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) = (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))))
7978breq1d 5121 . . . . . . . . . 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 473 . . . . . . . 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 3159 . . . . . . 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 5115 . . . . . . . 8 (𝑦 = (𝑧 / 𝑛) → ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
8483rspceaimv 3589 . . . . . . 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 596 . . . . . 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 3210 . . . . 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 3160 . . . 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 401   = wceq 1570  wcel 2146  wral 3081  wrex 3091   class class class wbr 5111  cfv 6540  (class class class)co 7419  cr 11118  0cc0 11119   · cmul 11124   < clt 11262  cle 11263   / cdiv 11890  cn 12252  +crp 13036  chba 31346  normcno 31350   cmv 31352
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-cnex 11175  ax-resscn 11176  ax-1cn 11177  ax-icn 11178  ax-addcl 11179  ax-addrcl 11180  ax-mulcl 11181  ax-mulrcl 11182  ax-mulcom 11183  ax-addass 11184  ax-mulass 11185  ax-distr 11186  ax-i2m1 11187  ax-1ne0 11188  ax-1rid 11189  ax-rnegex 11190  ax-rrecex 11191  ax-cnre 11192  ax-pre-lttri 11193  ax-pre-lttrn 11194  ax-pre-ltadd 11195  ax-pre-mulgt0 11196  ax-pre-sup 11197  ax-hfvadd 31427  ax-hv0cl 31430  ax-hfvmul 31432  ax-hvmul0 31437  ax-hfi 31506  ax-his1 31509  ax-his3 31511  ax-his4 31512
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 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-er 8700  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-sup 9409  df-pnf 11264  df-mnf 11265  df-xr 11266  df-ltxr 11267  df-le 11268  df-sub 11462  df-neg 11463  df-div 11891  df-nn 12253  df-2 12322  df-3 12323  df-n0 12524  df-z 12611  df-uz 12883  df-rp 13037  df-seq 14060  df-exp 14120  df-cj 15178  df-re 15179  df-im 15180  df-sqrt 15314  df-hnorm 31395  df-hvsub 31398
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