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

Theorem minveclem1 25800
Description: Lemma for minvec 25812. 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 25549 . . . . . . 7 (𝑈 ∈ ℂPreHil → 𝑈 ∈ NrmGrp)
42, 3syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑈 ∈ NrmGrp)
5 cphlmod 25550 . . . . . . . . 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 2763 . . . . . . . . . 10 (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
1311, 12lssss 21262 . . . . . . . . 9 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑌 ⊆ 𝑋)
1410, 13syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝑋)
1514sselda 3913 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑦 ∈ 𝑋)
16 minvec.m . . . . . . . 8 − = (-g‘𝑈)
1711, 16lmodvsubcl 21233 . . . . . . 7 ((𝑈 ∈ LMod ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋)
187, 9, 15, 17syl3anc 1399 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋)
19 minvec.n . . . . . . 7 𝑁 = (norm‘𝑈)
2011, 19nmcl 24990 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmGrp ∧ (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋) → (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ ℝ)
214, 18, 20syl2an2r 698 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ ℝ)
2221fmpttd 7147 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))):𝑌⟶ℝ)
2322frnd 6748 . . 3 (𝜑 → ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) ⊆ ℝ)
241, 23eqsstrid 3951 . 2 (𝜑 → 𝑅 ⊆ ℝ)
2512lssn0 21266 . . . 4 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑌 ≠ ∅)
2610, 25syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝑌 ≠ ∅)
271eqeq1i 2768 . . . . 5 (𝑅 = ∅ ↔ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = ∅)
28 dm0rn0 5918 . . . . 5 (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = ∅ ↔ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = ∅)
29 fvex 6929 . . . . . . 7 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V
30 eqid 2763 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
3129, 30dmmpti 6713 . . . . . 6 dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = 𝑌
3231eqeq1i 2768 . . . . 5 (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = ∅ ↔ 𝑌 = ∅)
3327, 28, 323bitr2i 302 . . . 4 (𝑅 = ∅ ↔ 𝑌 = ∅)
3433necon3bii 3011 . . 3 (𝑅 ≠ ∅ ↔ 𝑌 ≠ ∅)
3526, 34sylibr 237 . 2 (𝜑 → 𝑅 ≠ ∅)
3611, 19nmge0 24991 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmGrp ∧ (𝐴 − 𝑦) ∈ 𝑋) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
374, 18, 36syl2an2r 698 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
3837ralrimiva 3158 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝑌 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
3929rgenw 3084 . . . . 5 ∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V
40 breq2 5112 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) → (0 ≤ 𝑤 ↔ 0 ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))))
4130, 40ralrnmptw 7126 . . . . 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 3321 . . 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 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  ∅c0 4281   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192  dom cdm 5658  ran crn 5659  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  ℝcr 11238  0cc0 11239   ≤ cle 11383  Basecbs 17431   ↾s cress 17452  TopOpenctopn 17642  -gcsg 19196  LModclmod 21186  LSubSpclss 21257  normcnm 24950  NrmGrpcngp 24951  ℂPreHilccph 25542  CMetSpccms 25708
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-er 8755  df-map 8887  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-sup 9471  df-inf 9472  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-n0 12647  df-z 12734  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-xneg 13281  df-xadd 13282  df-xmul 13283  df-0g 17662  df-topgen 17664  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-grp 19197  df-minusg 19198  df-sbg 19199  df-lmod 21188  df-lss 21258  df-psmet 21721  df-xmet 21722  df-met 21723  df-bl 21724  df-mopn 21725  df-top 23267  df-topon 23284  df-topsp 23306  df-bases 23319  df-xms 24694  df-ms 24695  df-nm 24956  df-ngp 24957  df-nlm 24960  df-cph 25544
This theorem is used by:  minveclem4c  25801  minveclem2  25802  minveclem3b  25804  minveclem4  25808  minveclem6  25810
  Copyright terms: Public domain W3C validator