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Theorem lnconi 32543
Description: Lemma for lnopconi 32544 and lnfnconi 32565. (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 3154 . . 3 (𝑇𝐶 → ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦)))
4 oveq1 7422 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑆 → (𝑥 · (norm𝑦)) = (𝑆 · (norm𝑦)))
54breq2d 5115 . . . . 5 (𝑥 = 𝑆 → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
65ralbidv 3185 . . . 4 (𝑥 = 𝑆 → (∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑆 · (norm𝑦))))
76rspcev 3576 . . 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 12547 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
109adantr 486 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑥 · (norm𝑦))) → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑛)
11 nnre 12286 . . . . . . 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 31635 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → (norm𝑦) ∈ ℝ)
1514adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (norm𝑦) ∈ ℝ)
16 normge0 31636 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℋ → 0 ≤ (norm𝑦))
1716adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 < 𝑛) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 0 ≤ (norm𝑦))
18 ltle 11344 . . . . . . . . . . . . . 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 12200 . . . . . . . . . . 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 11231 . . . . . . . . . . . . 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 11231 . . . . . . . . . . . . 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 11350 . . . . . . . . . . . 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 3174 . . . . . . . . 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 3175 . . . . 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 3155 . . 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 13106 . . . . . . . 8 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+)) → 𝑛 ∈ ℝ+)
4340, 42rpdivcld 13125 . . . . . . 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 31527 . . . . . . . . . . . . . 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 6885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑁‘(𝑇𝑦)) = (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))))
49 fveq2 6880 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (norm𝑦) = (norm‘(𝑤 𝑥)))
5049oveq2d 7431 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → (𝑛 · (norm𝑦)) = (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥))))
5148, 50breq12d 5116 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦)) ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ≤ (𝑛 · (norm‘(𝑤 𝑥)))))
5251rspcva 3574 . . . . . . . . . . . . 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 2845 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 𝑥) → ((𝑁‘(𝑇𝑦)) ∈ ℝ ↔ (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) ∈ ℝ))
5655, 22vtoclga 3536 . . . . . . . . . . . . . 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 31635 . . . . . . . . . . . . . . 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 11231 . . . . . . . . . . . . . 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 13108 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → 𝑧 ∈ ℝ)
65 lelttr 11346 . . . . . . . . . . . . 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 13076 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
7069rpregt0d 13114 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ ℕ → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
7170adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑛 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑛))
72 ltmuldiv2 12135 . . . . . . . . . . . 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 6884 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 ∈ ℕ ∧ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑁‘(𝑇𝑦)) ≤ (𝑛 · (norm𝑦))) ∧ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑁‘(𝑇‘(𝑤 𝑥))) = (𝑁‘((𝑇𝑤)𝑀(𝑇𝑥))))
7978breq1d 5113 . . . . . . . . . 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 3154 . . . . . . 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 5107 . . . . . . . 8 (𝑦 = (𝑧 / 𝑛) → ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑦 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < (𝑧 / 𝑛)))
8483rspceaimv 3582 . . . . . . 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 3205 . . . . 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 3155 . . . 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 2145  wral 3076  wrex 3086   class class class wbr 5103  cfv 6534  (class class class)co 7415  cr 11145  0cc0 11146   · cmul 11151   < clt 11289  cle 11290   / cdiv 11917  cn 12279  +crp 13064  chba 31429  normcno 31433   cmv 31435
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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7738  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224  ax-hfvadd 31510  ax-hv0cl 31513  ax-hfvmul 31515  ax-hvmul0 31520  ax-hfi 31589  ax-his1 31592  ax-his3 31594  ax-his4 31595
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