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

Theorem minveclem1 25738
Description: Lemma for minvec 25750. 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 25487 . . . . . . 7 (𝑈 ∈ ℂPreHil → 𝑈 ∈ NrmGrp)
42, 3syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑈 ∈ NrmGrp)
5 cphlmod 25488 . . . . . . . . 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 2761 . . . . . . . . . 10 (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
1311, 12lssss 21204 . . . . . . . . 9 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑌 ⊆ 𝑋)
1410, 13syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝑋)
1514sselda 3931 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑦 ∈ 𝑋)
16 minvec.m . . . . . . . 8 − = (-g‘𝑈)
1711, 16lmodvsubcl 21175 . . . . . . 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 24928 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmGrp ∧ (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋) → (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ ℝ)
214, 18, 20syl2an2r 698 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ ℝ)
2221fmpttd 7113 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))):𝑌⟶ℝ)
2322frnd 6716 . . 3 (𝜑 → ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) ⊆ ℝ)
241, 23eqsstrid 3969 . 2 (𝜑 → 𝑅 ⊆ ℝ)
2512lssn0 21208 . . . 4 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑌 ≠ ∅)
2610, 25syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝑌 ≠ ∅)
271eqeq1i 2766 . . . . 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 6896 . . . . . . 7 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V
30 eqid 2761 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
3129, 30dmmpti 6681 . . . . . 6 dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = 𝑌
3231eqeq1i 2766 . . . . 5 (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = ∅ ↔ 𝑌 = ∅)
3327, 28, 323bitr2i 302 . . . 4 (𝑅 = ∅ ↔ 𝑌 = ∅)
3433necon3bii 3008 . . 3 (𝑅 ≠ ∅ ↔ 𝑌 ≠ ∅)
3526, 34sylibr 237 . 2 (𝜑 → 𝑅 ≠ ∅)
3611, 19nmge0 24929 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmGrp ∧ (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
374, 18, 36syl2an2r 698 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
3837ralrimiva 3155 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝑌 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
3929rgenw 3081 . . . . 5 ∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V
40 breq2 5107 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) → (0 ≤ 𝑤 ↔ 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))))
4130, 40ralrnmptw 7092 . . . . 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 3318 . . 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 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  Vcvv 3451   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  dom cdm 5651  ran crn 5652  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  ℝcr 11192  0cc0 11193   ≤ cle 11337  Basecbs 17380   ↾s cress 17401  TopOpenctopn 17585  -gcsg 19139  LModclmod 21128  LSubSpclss 21199  normcnm 24888  NrmGrpcngp 24889  ℂPreHilccph 25480  CMetSpccms 25646
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 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271
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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-er 8710  df-map 8842  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-sup 9427  df-inf 9428  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-n0 12600  df-z 12687  df-uz 12959  df-q 13069  df-rp 13114  df-xneg 13234  df-xadd 13235  df-xmul 13236  df-0g 17605  df-topgen 17607  df-mgm 18809  df-sgrp 18901  df-mnd 18917  df-grp 19140  df-minusg 19141  df-sbg 19142  df-lmod 21130  df-lss 21200  df-psmet 21663  df-xmet 21664  df-met 21665  df-bl 21666  df-mopn 21667  df-top 23205  df-topon 23222  df-topsp 23244  df-bases 23257  df-xms 24632  df-ms 24633  df-nm 24894  df-ngp 24895  df-nlm 24898  df-cph 25482
This theorem is used by:  minveclem4c  25739  minveclem2  25740  minveclem3b  25742  minveclem4  25746  minveclem6  25748
  Copyright terms: Public domain W3C validator