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Theorem minveclem3b 25729
Description: Lemma for minvec 25737. The set of vectors within a fixed distance of the infimum forms a filter base. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Oct-2015.) (Revised by AV, 3-Oct-2020.)
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)))
minvec.s 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
minvec.d 𝐷 = ((dist‘𝑈) ↾ (𝑋 × 𝑋))
minvec.f 𝐹 = ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
Assertion
Ref Expression
minveclem3b (𝜑 → 𝐹 ∈ (fBas‘𝑌))
Distinct variable groups:   𝑦, −   𝑦,𝑟,𝐴   𝐽,𝑟,𝑦   𝑦,𝐹   𝑦,𝑁   𝜑,𝑟,𝑦   𝑦,𝑅   𝑦,𝑈   𝑋,𝑟,𝑦   𝑌,𝑟,𝑦   𝐷,𝑟,𝑦   𝑆,𝑟,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑟)   𝑈(𝑟)   𝐹(𝑟)   − (𝑟)   𝑁(𝑟)

Proof of Theorem minveclem3b
Dummy variables 𝑤 𝑠 𝑡 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 minvec.f . . 3 𝐹 = ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
2 ssrab2 4028 . . . . . 6 {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)} ⊆ 𝑌
3 minvec.y . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈))
43adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈))
5 elpw2g 5295 . . . . . . 7 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → ({𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)} ∈ 𝒫 𝑌 ↔ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)} ⊆ 𝑌))
64, 5syl 18 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ({𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)} ∈ 𝒫 𝑌 ↔ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)} ⊆ 𝑌))
72, 6mpbiri 261 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)} ∈ 𝒫 𝑌)
87fmpttd 7107 . . . 4 (𝜑 → (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}):ℝ+⟶𝒫 𝑌)
98frnd 6710 . . 3 (𝜑 → ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) ⊆ 𝒫 𝑌)
101, 9eqsstrid 3969 . 2 (𝜑 → 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑌)
11 1rp 13105 . . . . . 6 1 ∈ ℝ+
12 eqid 2761 . . . . . . 7 (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) = (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
1312, 7dmmptd 6676 . . . . . 6 (𝜑 → dom (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) = ℝ+)
1411, 13eleqtrrid 2868 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ dom (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}))
1514ne0d 4288 . . . 4 (𝜑 → dom (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) ≠ ∅)
16 dm0rn0 5906 . . . . . 6 (dom (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) = ∅ ↔ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) = ∅)
171eqeq1i 2766 . . . . . 6 (𝐹 = ∅ ↔ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) = ∅)
1816, 17bitr4i 281 . . . . 5 (dom (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) = ∅ ↔ 𝐹 = ∅)
1918necon3bii 3008 . . . 4 (dom (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) ≠ ∅ ↔ 𝐹 ≠ ∅)
2015, 19sylib 221 . . 3 (𝜑 → 𝐹 ≠ ∅)
21 minvec.x . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑋 = (Base‘𝑈)
22 minvec.m . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 − = (-g‘𝑈)
23 minvec.n . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑁 = (norm‘𝑈)
24 minvec.u . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝑈 ∈ ℂPreHil)
25 minvec.w . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (𝑈 ↾s 𝑌) ∈ CMetSp)
26 minvec.a . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
27 minvec.j . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝐽 = (TopOpen‘𝑈)
28 minvec.r . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑅 = ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
29 minvec.s . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
3021, 22, 23, 24, 3, 25, 26, 27, 28, 29minveclem4c 25726 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℝ)
3130resqcld 14248 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑆↑2) ∈ ℝ)
32 ltaddrp 13140 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑆↑2) ∈ ℝ ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → (𝑆↑2) < ((𝑆↑2) + 𝑟))
3331, 32sylan 592 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → (𝑆↑2) < ((𝑆↑2) + 𝑟))
3431adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → (𝑆↑2) ∈ ℝ)
35 rpre 13110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑟 ∈ ℝ+ → 𝑟 ∈ ℝ)
3635adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑟 ∈ ℝ)
3734, 36readdcld 11319 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ((𝑆↑2) + 𝑟) ∈ ℝ)
3837recnd 11318 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ((𝑆↑2) + 𝑟) ∈ ℂ)
3938sqsqrtd 15589 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟))↑2) = ((𝑆↑2) + 𝑟))
4033, 39breqtrrd 5133 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → (𝑆↑2) < ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟))↑2))
4121, 22, 23, 24, 3, 25, 26, 27, 28minveclem1 25725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤))
4241simp1d 1160 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝑅 ⊆ ℝ)
4342adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑅 ⊆ ℝ)
4441simp2d 1161 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝑅 ≠ ∅)
4544adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑅 ≠ ∅)
46 0re 11291 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 0 ∈ ℝ
4741simp3d 1162 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤)
48 breq1 5106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 = 0 → (𝑦 ≤ 𝑤 ↔ 0 ≤ 𝑤))
4948ralbidv 3186 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 = 0 → (∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑦 ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤))
5049rspcev 3577 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((0 ∈ ℝ ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑦 ≤ 𝑤)
5146, 47, 50sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑦 ≤ 𝑤)
5251adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑦 ≤ 𝑤)
53 infrecl 12280 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑦 ≤ 𝑤) → inf(𝑅, ℝ, < ) ∈ ℝ)
5443, 45, 52, 53syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → inf(𝑅, ℝ, < ) ∈ ℝ)
5529, 54eqeltrid 2865 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑆 ∈ ℝ)
56 0red 11292 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 0 ∈ ℝ)
5755sqge0d 14260 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 0 ≤ (𝑆↑2))
5856, 34, 37, 57, 33lelttrd 11449 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 0 < ((𝑆↑2) + 𝑟))
5956, 37, 58ltled 11439 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 0 ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟))
6037, 59resqrtcld 15565 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ∈ ℝ)
6147adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤)
62 infregelb 12282 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑦 ≤ 𝑤) ∧ 0 ∈ ℝ) → (0 ≤ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤))
6343, 45, 52, 56, 62syl31anc 1400 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → (0 ≤ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤))
6461, 63mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 0 ≤ inf(𝑅, ℝ, < ))
6564, 29breqtrrdi 5147 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 0 ≤ 𝑆)
6637, 59sqrtge0d 15568 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 0 ≤ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)))
6755, 60, 65, 66lt2sqd 14380 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → (𝑆 < (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ↔ (𝑆↑2) < ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟))↑2)))
6840, 67mpbird 260 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑆 < (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)))
6955, 60ltnled 11438 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → (𝑆 < (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ↔ ¬ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑆))
7068, 69mpbid 235 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ¬ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑆)
7129breq2i 5111 . . . . . . . . . . . . 13 ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑆 ↔ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ inf(𝑅, ℝ, < ))
72 infregelb 12282 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑦 ≤ 𝑤) ∧ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ∈ ℝ) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ ∀𝑤 ∈ 𝑅 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑤))
7343, 45, 52, 60, 72syl31anc 1400 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ ∀𝑤 ∈ 𝑅 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑤))
7428raleqi 3318 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∀𝑤 ∈ 𝑅 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))(√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑤)
75 fvex 6890 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V
7675rgenw 3081 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V
77 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))) = (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
78 breq2 5107 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑤 = (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑤 ↔ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))))
7977, 78ralrnmptw 7086 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ∈ V → (∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))(√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑌 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))))
8076, 79ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))(√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑌 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
8174, 80bitri 278 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀𝑤 ∈ 𝑅 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑌 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
8273, 81bitrdi 290 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑌 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))))
8371, 82bitrid 286 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ 𝑆 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑌 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))))
8470, 83mtbid 327 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ¬ ∀𝑦 ∈ 𝑌 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
85 rexnal 3115 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑦 ∈ 𝑌 ¬ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ↔ ¬ ∀𝑦 ∈ 𝑌 (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
8684, 85sylibr 237 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ∃𝑦 ∈ 𝑌 ¬ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
8760adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ∈ ℝ)
88 cphngp 25474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑈 ∈ ℂPreHil → 𝑈 ∈ NrmGrp)
8924, 88syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 𝑈 ∈ NrmGrp)
90 ngpms 24899 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑈 ∈ NrmGrp → 𝑈 ∈ MetSp)
91 minvec.d . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝐷 = ((dist‘𝑈) ↾ (𝑋 × 𝑋))
9221, 91msmet 24756 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑈 ∈ MetSp → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
9389, 90, 923syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
9493ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
9526ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝐴 ∈ 𝑋)
96 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
9721, 96lssss 21191 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑌 ⊆ 𝑋)
984, 97syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑌 ⊆ 𝑋)
9998sselda 3931 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑦 ∈ 𝑋)
100 metcl 24631 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝐴𝐷𝑦) ∈ ℝ)
10194, 95, 99, 100syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴𝐷𝑦) ∈ ℝ)
10266adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 0 ≤ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)))
103 metge0 24644 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → 0 ≤ (𝐴𝐷𝑦))
10494, 95, 99, 103syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 0 ≤ (𝐴𝐷𝑦))
10587, 101, 102, 104le2sqd 14381 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝐴𝐷𝑦) ↔ ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟))↑2) ≤ ((𝐴𝐷𝑦)↑2)))
10691oveqi 7425 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴𝐷𝑦) = (𝐴((dist‘𝑈) ↾ (𝑋 × 𝑋))𝑦)
10795, 99ovresd 7579 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴((dist‘𝑈) ↾ (𝑋 × 𝑋))𝑦) = (𝐴(dist‘𝑈)𝑦))
108106, 107eqtrid 2808 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴𝐷𝑦) = (𝐴(dist‘𝑈)𝑦))
10989ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑈 ∈ NrmGrp)
110 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (dist‘𝑈) = (dist‘𝑈)
11123, 21, 22, 110ngpds 24903 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑈 ∈ NrmGrp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝐴(dist‘𝑈)𝑦) = (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
112109, 95, 99, 111syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴(dist‘𝑈)𝑦) = (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
113108, 112eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴𝐷𝑦) = (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
114113breq2d 5115 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝐴𝐷𝑦) ↔ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦))))
11539adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟))↑2) = ((𝑆↑2) + 𝑟))
116115breq1d 5113 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (((√‘((𝑆↑2) + 𝑟))↑2) ≤ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ↔ ((𝑆↑2) + 𝑟) ≤ ((𝐴𝐷𝑦)↑2)))
117105, 114, 1163bitr3d 312 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ↔ ((𝑆↑2) + 𝑟) ≤ ((𝐴𝐷𝑦)↑2)))
118117notbid 321 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (¬ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) ↔ ¬ ((𝑆↑2) + 𝑟) ≤ ((𝐴𝐷𝑦)↑2)))
11937adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((𝑆↑2) + 𝑟) ∈ ℝ)
120101resqcld 14248 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ∈ ℝ)
121119, 120letrid 11443 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (((𝑆↑2) + 𝑟) ≤ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ∨ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)))
122121ord 878 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (¬ ((𝑆↑2) + 𝑟) ≤ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) → ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)))
123118, 122sylbid 243 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (¬ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) → ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)))
124123reximdva 3176 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → (∃𝑦 ∈ 𝑌 ¬ (√‘((𝑆↑2) + 𝑟)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)) → ∃𝑦 ∈ 𝑌 ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)))
12586, 124mpd 16 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ∃𝑦 ∈ 𝑌 ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟))
126 rabn0 4339 . . . . . . . . 9 ({𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)} ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 ∈ 𝑌 ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟))
127125, 126sylibr 237 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)} ≠ ∅)
128127necomd 3011 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ∅ ≠ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
129128neneqd 2961 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → ¬ ∅ = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
130129nrexdv 3158 . . . . 5 (𝜑 → ¬ ∃𝑟 ∈ ℝ+ ∅ = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
1311eleq2i 2853 . . . . . 6 (∅ ∈ 𝐹 ↔ ∅ ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}))
132 0ex 5261 . . . . . . 7 ∅ ∈ V
13312elrnmpt 5940 . . . . . . 7 (∅ ∈ V → (∅ ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) ↔ ∃𝑟 ∈ ℝ+ ∅ = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}))
134132, 133ax-mp 5 . . . . . 6 (∅ ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}) ↔ ∃𝑟 ∈ ℝ+ ∅ = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
135131, 134bitri 278 . . . . 5 (∅ ∈ 𝐹 ↔ ∃𝑟 ∈ ℝ+ ∅ = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
136130, 135sylnibr 332 . . . 4 (𝜑 → ¬ ∅ ∈ 𝐹)
137 df-nel 3063 . . . 4 (∅ ∉ 𝐹 ↔ ¬ ∅ ∈ 𝐹)
138136, 137sylibr 237 . . 3 (𝜑 → ∅ ∉ 𝐹)
13955adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑆 ∈ ℝ)
140139resqcld 14248 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝑆↑2) ∈ ℝ)
14136adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑟 ∈ ℝ)
142120, 140, 141lesubadd2d 11896 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟 ↔ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)))
143142rabbidva 3419 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟} = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
144143mpteq2dva 5198 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}) = (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}))
145144rneqd 5920 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}) = ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}))
1461, 145eqtr4id 2815 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐹 = ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}))
147146eleq2d 2847 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑢 ∈ 𝐹 ↔ 𝑢 ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟})))
148 breq2 5107 . . . . . . . . . . 11 (𝑟 = 𝑠 → ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟 ↔ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠))
149148rabbidv 3420 . . . . . . . . . 10 (𝑟 = 𝑠 → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟} = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠})
150149cbvmptv 5209 . . . . . . . . 9 (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}) = (𝑠 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠})
151150elrnmpt 5940 . . . . . . . 8 (𝑢 ∈ V → (𝑢 ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}) ↔ ∃𝑠 ∈ ℝ+ 𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠}))
152151elv 3456 . . . . . . 7 (𝑢 ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}) ↔ ∃𝑠 ∈ ℝ+ 𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠})
153147, 152bitrdi 290 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑢 ∈ 𝐹 ↔ ∃𝑠 ∈ ℝ+ 𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠}))
154146eleq2d 2847 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑣 ∈ 𝐹 ↔ 𝑣 ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟})))
155 breq2 5107 . . . . . . . . . . 11 (𝑟 = 𝑡 → ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟 ↔ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡))
156155rabbidv 3420 . . . . . . . . . 10 (𝑟 = 𝑡 → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟} = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡})
157156cbvmptv 5209 . . . . . . . . 9 (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}) = (𝑡 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡})
158157elrnmpt 5940 . . . . . . . 8 (𝑣 ∈ V → (𝑣 ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}) ↔ ∃𝑡 ∈ ℝ+ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}))
159158elv 3456 . . . . . . 7 (𝑣 ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}) ↔ ∃𝑡 ∈ ℝ+ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡})
160154, 159bitrdi 290 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑣 ∈ 𝐹 ↔ ∃𝑡 ∈ ℝ+ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}))
161153, 160anbi12d 644 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑢 ∈ 𝐹 ∧ 𝑣 ∈ 𝐹) ↔ (∃𝑠 ∈ ℝ+ 𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ ∃𝑡 ∈ ℝ+ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡})))
162 reeanv 3235 . . . . . 6 (∃𝑠 ∈ ℝ+ ∃𝑡 ∈ ℝ+ (𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}) ↔ (∃𝑠 ∈ ℝ+ 𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ ∃𝑡 ∈ ℝ+ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}))
16393ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
16426ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝐴 ∈ 𝑋)
1653, 97syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝑋)
166165adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → 𝑌 ⊆ 𝑋)
167166sselda 3931 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑦 ∈ 𝑋)
168163, 164, 167, 100syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴𝐷𝑦) ∈ ℝ)
169168resqcld 14248 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ∈ ℝ)
17031ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝑆↑2) ∈ ℝ)
171169, 170resubcld 11725 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ∈ ℝ)
172 simplrl 789 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑠 ∈ ℝ+)
173172rpred 13145 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑠 ∈ ℝ)
174 simplrr 790 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑡 ∈ ℝ+)
175174rpred 13145 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑡 ∈ ℝ)
176 lemin 13303 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ∈ ℝ ∧ 𝑠 ∈ ℝ ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡) ↔ ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠 ∧ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡)))
177171, 173, 175, 176syl3anc 1398 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡) ↔ ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠 ∧ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡)))
178177rabbidva 3419 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡)} = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠 ∧ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡)})
179 ifcl 4528 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+) → if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡) ∈ ℝ+)
1803adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → 𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈))
181 rabexg 5299 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡)} ∈ V)
182180, 181syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡)} ∈ V)
183 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}) = (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟})
184 breq2 5107 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑟 = if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡) → ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟 ↔ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡)))
185184rabbidv 3420 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 = if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟} = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡)})
186183, 185elrnmpt1s 5941 . . . . . . . . . . . 12 ((if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡) ∈ ℝ+ ∧ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡)} ∈ V) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡)} ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}))
187179, 182, 186syl2an2 699 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡)} ∈ ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}))
188146adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → 𝐹 = ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑟}))
189187, 188eleqtrrd 2864 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ if(𝑠 ≤ 𝑡, 𝑠, 𝑡)} ∈ 𝐹)
190178, 189eqeltrrd 2862 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠 ∧ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡)} ∈ 𝐹)
191 ineq12 4161 . . . . . . . . . . 11 ((𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}) → (𝑢 ∩ 𝑣) = ({𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∩ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}))
192 inrab 4262 . . . . . . . . . . 11 ({𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∩ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}) = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠 ∧ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡)}
193191, 192eqtrdi 2812 . . . . . . . . . 10 ((𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}) → (𝑢 ∩ 𝑣) = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠 ∧ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡)})
194193eleq1d 2846 . . . . . . . . 9 ((𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}) → ((𝑢 ∩ 𝑣) ∈ 𝐹 ↔ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠 ∧ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡)} ∈ 𝐹))
195190, 194syl5ibrcom 250 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → ((𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}) → (𝑢 ∩ 𝑣) ∈ 𝐹))
196 vex 3455 . . . . . . . . . . 11 𝑢 ∈ V
197196inex1 5277 . . . . . . . . . 10 (𝑢 ∩ 𝑣) ∈ V
198197pwid 4580 . . . . . . . . 9 (𝑢 ∩ 𝑣) ∈ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)
199 inelcm 4418 . . . . . . . . 9 (((𝑢 ∩ 𝑣) ∈ 𝐹 ∧ (𝑢 ∩ 𝑣) ∈ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) → (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅)
200198, 199mpan2 704 . . . . . . . 8 ((𝑢 ∩ 𝑣) ∈ 𝐹 → (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅)
201195, 200syl6 36 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ ℝ+ ∧ 𝑡 ∈ ℝ+)) → ((𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}) → (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅))
202201rexlimdvva 3220 . . . . . 6 (𝜑 → (∃𝑠 ∈ ℝ+ ∃𝑡 ∈ ℝ+ (𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}) → (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅))
203162, 202biimtrrid 246 . . . . 5 (𝜑 → ((∃𝑠 ∈ ℝ+ 𝑢 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑠} ∧ ∃𝑡 ∈ ℝ+ 𝑣 = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) − (𝑆↑2)) ≤ 𝑡}) → (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅))
204161, 203sylbid 243 . . . 4 (𝜑 → ((𝑢 ∈ 𝐹 ∧ 𝑣 ∈ 𝐹) → (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅))
205204ralrimivv 3204 . . 3 (𝜑 → ∀𝑢 ∈ 𝐹 ∀𝑣 ∈ 𝐹 (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅)
20620, 138, 2053jca 1146 . 2 (𝜑 → (𝐹 ≠ ∅ ∧ ∅ ∉ 𝐹 ∧ ∀𝑢 ∈ 𝐹 ∀𝑣 ∈ 𝐹 (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅))
207 isfbas 24128 . . 3 (𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈) → (𝐹 ∈ (fBas‘𝑌) ↔ (𝐹 ⊆ 𝒫 𝑌 ∧ (𝐹 ≠ ∅ ∧ ∅ ∉ 𝐹 ∧ ∀𝑢 ∈ 𝐹 ∀𝑣 ∈ 𝐹 (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅))))
2083, 207syl 18 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ (fBas‘𝑌) ↔ (𝐹 ⊆ 𝒫 𝑌 ∧ (𝐹 ≠ ∅ ∧ ∅ ∉ 𝐹 ∧ ∀𝑢 ∈ 𝐹 ∀𝑣 ∈ 𝐹 (𝐹 ∩ 𝒫 (𝑢 ∩ 𝑣)) ≠ ∅))))
20910, 206, 208mpbir2and 726 1 (𝜑 → 𝐹 ∈ (fBas‘𝑌))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956   ∉ wnel 3062  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  {crab 3413  Vcvv 3451   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  ifcif 4482  𝒫 cpw 4557   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186   × cxp 5649  dom cdm 5651  ran crn 5652   ↾ cres 5653  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  infcinf 9417  ℝcr 11180  0cc0 11181  1c1 11182   + caddc 11184   < clt 11324   ≤ cle 11325   − cmin 11522  2c2 12378  ℝ+crp 13101  ↑cexp 14184  √csqrt 15380  Basecbs 17367   ↾s cress 17388  distcds 17417  TopOpenctopn 17572  -gcsg 19126  LSubSpclss 21186  Metcmet 21644  fBascfbas 21646  MetSpcms 24617  normcnm 24875  NrmGrpcngp 24876  ℂPreHilccph 25467  CMetSpccms 25633
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 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259
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 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-er 8701  df-map 8833  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-sup 9418  df-inf 9419  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-n0 12588  df-z 12675  df-uz 12947  df-q 13057  df-rp 13102  df-xneg 13222  df-xadd 13223  df-xmul 13224  df-seq 14125  df-exp 14185  df-cj 15246  df-re 15247  df-im 15248  df-sqrt 15382  df-abs 15383  df-0g 17592  df-topgen 17594  df-mgm 18796  df-sgrp 18888  df-mnd 18904  df-grp 19127  df-minusg 19128  df-sbg 19129  df-lmod 21117  df-lss 21187  df-psmet 21650  df-xmet 21651  df-met 21652  df-bl 21653  df-mopn 21654  df-fbas 21655  df-top 23192  df-topon 23209  df-topsp 23231  df-bases 23244  df-xms 24619  df-ms 24620  df-nm 24881  df-ngp 24882  df-nlm 24885  df-cph 25469
This theorem is used by:  minveclem3  25730  minveclem4a  25731  minveclem4  25733
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