MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  minveclem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem minveclem1 25752
Description: Lemma for minvec 25764. The set of all distances from points of 𝑌 to 𝐴 are a nonempty set of nonnegative reals. (Contributed by Mario Carneiro, 8-May-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
minvec.x 𝑋 = (Base‘𝑈)
minvec.m − = (-g‘𝑈)
minvec.n 𝑁 = (norm‘𝑈)
minvec.u (𝜑 → 𝑈 ∈ ℂPreHil)
minvec.y (𝜑 → 𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈))
minvec.w (𝜑 → (𝑈 ↾s 𝑌) ∈ CMetSp)
minvec.a (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
minvec.j 𝐽 = (TopOpen‘𝑈)
minvec.r 𝑅 = ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
Assertion
Ref Expression
minveclem1 (𝜑 → (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤))
Distinct variable groups:   𝑦,𝑤, −   𝑤,𝐴,𝑦   𝑤,𝐽,𝑦   𝑤,𝑁,𝑦   𝜑,𝑤,𝑦   𝑤,𝑅,𝑦   𝑤,𝑈,𝑦   𝑤,𝑋,𝑦   𝑤,𝑌,𝑦

Proof of Theorem minveclem1
StepHypRef Expression
1 minvec.r . . 3 𝑅 = ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
2 minvec.u . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑈 ∈ ℂPreHil)
3 cphngp 25501 . . . . . . 7 (𝑈 ∈ ℂPreHil → 𝑈 ∈ NrmGrp)
42, 3syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑈 ∈ NrmGrp)
5 cphlmod 25502 . . . . . . . . 9 (𝑈 ∈ ℂPreHil → 𝑈 ∈ LMod)
62, 5syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
76adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑈 ∈ LMod)
8 minvec.a . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
98adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝐴 ∈ 𝑋)
10 minvec.y . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈))
11 minvec.x . . . . . . . . . 10 𝑋 = (Base‘𝑈)
12 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
1311, 12lssss 21218 . . . . . . . . 9 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑌 ⊆ 𝑋)
1410, 13syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝑋)
1514sselda 3909 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑦 ∈ 𝑋)
16 minvec.m . . . . . . . 8 − = (-g‘𝑈)
1711, 16lmodvsubcl 21189 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ LMod ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋)
187, 9, 15, 17syl3anc 1398 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋)
19 minvec.n . . . . . . 7 𝑁 = (norm‘𝑈)
2011, 19nmcl 24942 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmGrp ∧ (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋) → (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ ℝ)
214, 18, 20syl2an2r 698 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ ℝ)
2221fmpttd 7118 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))):𝑌⟶ℝ)
2322frnd 6721 . . 3 (𝜑 → ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) ⊆ ℝ)
241, 23eqsstrid 3947 . 2 (𝜑 → 𝑅 ⊆ ℝ)
2512lssn0 21222 . . . 4 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑌 ≠ ∅)
2610, 25syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝑌 ≠ ∅)
271eqeq1i 2765 . . . . 5 (𝑅 = ∅ ↔ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = ∅)
28 dm0rn0 5906 . . . . 5 (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = ∅ ↔ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = ∅)
29 fvex 6901 . . . . . . 7 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V
30 eqid 2760 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
3129, 30dmmpti 6686 . . . . . 6 dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = 𝑌
3231eqeq1i 2765 . . . . 5 (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = ∅ ↔ 𝑌 = ∅)
3327, 28, 323bitr2i 302 . . . 4 (𝑅 = ∅ ↔ 𝑌 = ∅)
3433necon3bii 3007 . . 3 (𝑅 ≠ ∅ ↔ 𝑌 ≠ ∅)
3526, 34sylibr 237 . 2 (𝜑 → 𝑅 ≠ ∅)
3611, 19nmge0 24943 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmGrp ∧ (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
374, 18, 36syl2an2r 698 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
3837ralrimiva 3154 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝑌 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
3929rgenw 3080 . . . . 5 ∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V
40 breq2 5106 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) → (0 ≤ 𝑤 ↔ 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))))
4130, 40ralrnmptw 7097 . . . . 5 (∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V → (∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))0 ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑌 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))))
4239, 41ax-mp 5 . . . 4 (∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))0 ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑌 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
4338, 42sylibr 237 . . 3 (𝜑 → ∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))0 ≤ 𝑤)
441raleqi 3317 . . 3 (∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))0 ≤ 𝑤)
4543, 44sylibr 237 . 2 (𝜑 → ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤)
4624, 35, 453jca 1146 1 (𝜑 → (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  Vcvv 3450   ⊆ wss 3896  ∅c0 4277   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5650  ran crn 5651  ‘cfv 6541  (class class class)co 7422  ℝcr 11204  0cc0 11205   ≤ cle 11349  Basecbs 17394   ↾s cress 17415  TopOpenctopn 17599  -gcsg 19153  LModclmod 21142  LSubSpclss 21213  normcnm 24902  NrmGrpcngp 24903  ℂPreHilccph 25494  CMetSpccms 25660
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7753  ax-cnex 11261  ax-resscn 11262  ax-1cn 11263  ax-icn 11264  ax-addcl 11265  ax-addrcl 11266  ax-mulcl 11267  ax-mulrcl 11268  ax-mulcom 11269  ax-addass 11270  ax-mulass 11271  ax-distr 11272  ax-i2m1 11273  ax-1ne0 11274  ax-1rid 11275  ax-rnegex 11276  ax-rrecex 11277  ax-cnre 11278  ax-pre-lttri 11279  ax-pre-lttrn 11280  ax-pre-ltadd 11281  ax-pre-mulgt0 11282  ax-pre-sup 11283
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7379  df-ov 7425  df-oprab 7426  df-mpo 7427  df-om 7880  df-1st 8003  df-2nd 8004  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8384  df-rdg 8423  df-er 8722  df-map 8854  df-en 8979  df-dom 8980  df-sdom 8981  df-sup 9439  df-inf 9440  df-pnf 11350  df-mnf 11351  df-xr 11352  df-ltxr 11353  df-le 11354  df-sub 11548  df-neg 11549  df-div 11979  df-nn 12341  df-2 12410  df-n0 12612  df-z 12699  df-uz 12971  df-q 13081  df-rp 13126  df-xneg 13246  df-xadd 13247  df-xmul 13248  df-0g 17619  df-topgen 17621  df-mgm 18823  df-sgrp 18915  df-mnd 18931  df-grp 19154  df-minusg 19155  df-sbg 19156  df-lmod 21144  df-lss 21214  df-psmet 21677  df-xmet 21678  df-met 21679  df-bl 21680  df-mopn 21681  df-top 23219  df-topon 23236  df-topsp 23258  df-bases 23271  df-xms 24646  df-ms 24647  df-nm 24908  df-ngp 24909  df-nlm 24912  df-cph 25496
This theorem is used by:  minveclem4c  25753  minveclem2  25754  minveclem3b  25756  minveclem4  25760  minveclem6  25762
  Copyright terms: Public domain W3C validator