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Theorem minveclem4 24949
Description: Lemma for minvec 24953. The convergent point of the Cauchy sequence 𝐹 attains the minimum distance, and so is closer to 𝐴 than any other point in π‘Œ. (Contributed by Mario Carneiro, 7-May-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Oct-2015.) (Revised by AV, 3-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
minvec.x 𝑋 = (Baseβ€˜π‘ˆ)
minvec.m βˆ’ = (-gβ€˜π‘ˆ)
minvec.n 𝑁 = (normβ€˜π‘ˆ)
minvec.u (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ β„‚PreHil)
minvec.y (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ (LSubSpβ€˜π‘ˆ))
minvec.w (πœ‘ β†’ (π‘ˆ β†Ύs π‘Œ) ∈ CMetSp)
minvec.a (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
minvec.j 𝐽 = (TopOpenβ€˜π‘ˆ)
minvec.r 𝑅 = ran (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
minvec.s 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
minvec.d 𝐷 = ((distβ€˜π‘ˆ) β†Ύ (𝑋 Γ— 𝑋))
minvec.f 𝐹 = ran (π‘Ÿ ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + π‘Ÿ)})
minvec.p 𝑃 = βˆͺ (𝐽 fLim (𝑋filGen𝐹))
minvec.t 𝑇 = (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2))
Assertion
Ref Expression
minveclem4 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ π‘Œ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ π‘₯)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑦, βˆ’   π‘₯,π‘Ÿ,𝑦,𝐴   𝐽,π‘Ÿ,π‘₯,𝑦   π‘₯,𝑃,𝑦   π‘₯,𝐹,𝑦   π‘₯,𝑁,𝑦   πœ‘,π‘Ÿ,π‘₯,𝑦   π‘₯,𝑅,𝑦   π‘₯,π‘ˆ,𝑦   𝑋,π‘Ÿ,π‘₯,𝑦   π‘Œ,π‘Ÿ,π‘₯,𝑦   𝐷,π‘Ÿ,π‘₯,𝑦   𝑆,π‘Ÿ,π‘₯,𝑦   𝑇,π‘Ÿ,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑃(π‘Ÿ)   𝑅(π‘Ÿ)   𝑇(π‘₯)   π‘ˆ(π‘Ÿ)   𝐹(π‘Ÿ)   βˆ’ (π‘Ÿ)   𝑁(π‘Ÿ)

Proof of Theorem minveclem4
Dummy variable 𝑀 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 minvec.x . . . 4 𝑋 = (Baseβ€˜π‘ˆ)
2 minvec.m . . . 4 βˆ’ = (-gβ€˜π‘ˆ)
3 minvec.n . . . 4 𝑁 = (normβ€˜π‘ˆ)
4 minvec.u . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ β„‚PreHil)
5 minvec.y . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ (LSubSpβ€˜π‘ˆ))
6 minvec.w . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘ˆ β†Ύs π‘Œ) ∈ CMetSp)
7 minvec.a . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
8 minvec.j . . . 4 𝐽 = (TopOpenβ€˜π‘ˆ)
9 minvec.r . . . 4 𝑅 = ran (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
10 minvec.s . . . 4 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
11 minvec.d . . . 4 𝐷 = ((distβ€˜π‘ˆ) β†Ύ (𝑋 Γ— 𝑋))
12 minvec.f . . . 4 𝐹 = ran (π‘Ÿ ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + π‘Ÿ)})
13 minvec.p . . . 4 𝑃 = βˆͺ (𝐽 fLim (𝑋filGen𝐹))
141, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13minveclem4a 24947 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ ((𝐽 fLim (𝑋filGen𝐹)) ∩ π‘Œ))
1514elin2d 4200 . 2 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ π‘Œ)
1611oveqi 7422 . . . . . . 7 (𝐴𝐷𝑃) = (𝐴((distβ€˜π‘ˆ) β†Ύ (𝑋 Γ— 𝑋))𝑃)
171, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13minveclem4b 24948 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ 𝑋)
187, 17ovresd 7574 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐴((distβ€˜π‘ˆ) β†Ύ (𝑋 Γ— 𝑋))𝑃) = (𝐴(distβ€˜π‘ˆ)𝑃))
1916, 18eqtrid 2785 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐴𝐷𝑃) = (𝐴(distβ€˜π‘ˆ)𝑃))
20 cphngp 24690 . . . . . . . 8 (π‘ˆ ∈ β„‚PreHil β†’ π‘ˆ ∈ NrmGrp)
214, 20syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ NrmGrp)
22 eqid 2733 . . . . . . . 8 (distβ€˜π‘ˆ) = (distβ€˜π‘ˆ)
233, 1, 2, 22ngpds 24113 . . . . . . 7 ((π‘ˆ ∈ NrmGrp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (𝐴(distβ€˜π‘ˆ)𝑃) = (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)))
2421, 7, 17, 23syl3anc 1372 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐴(distβ€˜π‘ˆ)𝑃) = (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)))
2519, 24eqtrd 2773 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴𝐷𝑃) = (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)))
2625adantr 482 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴𝐷𝑃) = (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)))
27 ngpms 24109 . . . . . . . 8 (π‘ˆ ∈ NrmGrp β†’ π‘ˆ ∈ MetSp)
281, 11msmet 23963 . . . . . . . 8 (π‘ˆ ∈ MetSp β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
2921, 27, 283syl 18 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
30 metcl 23838 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (𝐴𝐷𝑃) ∈ ℝ)
3129, 7, 17, 30syl3anc 1372 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐴𝐷𝑃) ∈ ℝ)
3231adantr 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴𝐷𝑃) ∈ ℝ)
331, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10minveclem4c 24942 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ ℝ)
3433adantr 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝑆 ∈ ℝ)
3521adantr 482 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ π‘ˆ ∈ NrmGrp)
36 cphlmod 24691 . . . . . . . . 9 (π‘ˆ ∈ β„‚PreHil β†’ π‘ˆ ∈ LMod)
374, 36syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ LMod)
3837adantr 482 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ π‘ˆ ∈ LMod)
397adantr 482 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
40 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (LSubSpβ€˜π‘ˆ) = (LSubSpβ€˜π‘ˆ)
411, 40lssss 20547 . . . . . . . . 9 (π‘Œ ∈ (LSubSpβ€˜π‘ˆ) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
425, 41syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
4342sselda 3983 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝑦 ∈ 𝑋)
441, 2lmodvsubcl 20517 . . . . . . 7 ((π‘ˆ ∈ LMod ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ (𝐴 βˆ’ 𝑦) ∈ 𝑋)
4538, 39, 43, 44syl3anc 1372 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴 βˆ’ 𝑦) ∈ 𝑋)
461, 3nmcl 24125 . . . . . 6 ((π‘ˆ ∈ NrmGrp ∧ (𝐴 βˆ’ 𝑦) ∈ 𝑋) β†’ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ∈ ℝ)
4735, 45, 46syl2anc 585 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ∈ ℝ)
4833, 31ltnled 11361 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑆 < (𝐴𝐷𝑃) ↔ Β¬ (𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆))
491, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12minveclem3b 24945 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (fBasβ€˜π‘Œ))
50 fbsspw 23336 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐹 ∈ (fBasβ€˜π‘Œ) β†’ 𝐹 βŠ† 𝒫 π‘Œ)
5149, 50syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (πœ‘ β†’ 𝐹 βŠ† 𝒫 π‘Œ)
5242sspwd 4616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (πœ‘ β†’ 𝒫 π‘Œ βŠ† 𝒫 𝑋)
5351, 52sstrd 3993 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (πœ‘ β†’ 𝐹 βŠ† 𝒫 𝑋)
541fvexi 6906 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑋 ∈ V
5554a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ V)
56 fbasweak 23369 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐹 ∈ (fBasβ€˜π‘Œ) ∧ 𝐹 βŠ† 𝒫 𝑋 ∧ 𝑋 ∈ V) β†’ 𝐹 ∈ (fBasβ€˜π‘‹))
5749, 53, 55, 56syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (fBasβ€˜π‘‹))
5857adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 𝐹 ∈ (fBasβ€˜π‘‹))
59 fgcl 23382 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐹 ∈ (fBasβ€˜π‘‹) β†’ (𝑋filGen𝐹) ∈ (Filβ€˜π‘‹))
6058, 59syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ (𝑋filGen𝐹) ∈ (Filβ€˜π‘‹))
61 ssfg 23376 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐹 ∈ (fBasβ€˜π‘‹) β†’ 𝐹 βŠ† (𝑋filGen𝐹))
6258, 61syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 𝐹 βŠ† (𝑋filGen𝐹))
63 minvec.t . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑇 = (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2))
6431, 33readdcld 11243 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (πœ‘ β†’ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ∈ ℝ)
6564rehalfcld 12459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (πœ‘ β†’ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2) ∈ ℝ)
6665resqcld 14090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (πœ‘ β†’ ((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) ∈ ℝ)
6733resqcld 14090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (πœ‘ β†’ (𝑆↑2) ∈ ℝ)
6866, 67resubcld 11642 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (πœ‘ β†’ (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2)) ∈ ℝ)
6968adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2)) ∈ ℝ)
7033, 31, 33ltadd1d 11807 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (πœ‘ β†’ (𝑆 < (𝐴𝐷𝑃) ↔ (𝑆 + 𝑆) < ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆)))
7133recnd 11242 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ β„‚)
72712timesd 12455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (πœ‘ β†’ (2 Β· 𝑆) = (𝑆 + 𝑆))
7372breq1d 5159 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (πœ‘ β†’ ((2 Β· 𝑆) < ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ↔ (𝑆 + 𝑆) < ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆)))
74 2re 12286 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 ∈ ℝ
75 2pos 12315 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 0 < 2
7674, 75pm3.2i 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
7776a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (πœ‘ β†’ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
78 ltmuldiv2 12088 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑆 ∈ ℝ ∧ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) β†’ ((2 Β· 𝑆) < ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ↔ 𝑆 < (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
7933, 64, 77, 78syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (πœ‘ β†’ ((2 Β· 𝑆) < ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ↔ 𝑆 < (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
8070, 73, 793bitr2d 307 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (πœ‘ β†’ (𝑆 < (𝐴𝐷𝑃) ↔ 𝑆 < (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
811, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9minveclem1 24941 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (πœ‘ β†’ (𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
8281simp3d 1145 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀)
8381simp1d 1143 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (πœ‘ β†’ 𝑅 βŠ† ℝ)
8481simp2d 1144 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (πœ‘ β†’ 𝑅 β‰  βˆ…)
85 0re 11216 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 0 ∈ ℝ
86 breq1 5152 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (π‘₯ = 0 β†’ (π‘₯ ≀ 𝑀 ↔ 0 ≀ 𝑀))
8786ralbidv 3178 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (π‘₯ = 0 β†’ (βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀 ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
8887rspcev 3613 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((0 ∈ ℝ ∧ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀)
8985, 82, 88sylancr 588 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀)
9085a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (πœ‘ β†’ 0 ∈ ℝ)
91 infregelb 12198 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀) ∧ 0 ∈ ℝ) β†’ (0 ≀ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
9283, 84, 89, 90, 91syl31anc 1374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (πœ‘ β†’ (0 ≀ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
9382, 92mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (πœ‘ β†’ 0 ≀ inf(𝑅, ℝ, < ))
9493, 10breqtrrdi 5191 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (πœ‘ β†’ 0 ≀ 𝑆)
95 metge0 23851 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ 0 ≀ (𝐴𝐷𝑃))
9629, 7, 17, 95syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (πœ‘ β†’ 0 ≀ (𝐴𝐷𝑃))
9731, 33, 96, 94addge0d 11790 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (πœ‘ β†’ 0 ≀ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆))
98 divge0 12083 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆)) ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) β†’ 0 ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2))
9964, 97, 77, 98syl21anc 837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (πœ‘ β†’ 0 ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2))
10033, 65, 94, 99lt2sqd 14219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (πœ‘ β†’ (𝑆 < (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2) ↔ (𝑆↑2) < ((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2)))
10167, 66posdifd 11801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (πœ‘ β†’ ((𝑆↑2) < ((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) ↔ 0 < (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2))))
10280, 100, 1013bitrd 305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (πœ‘ β†’ (𝑆 < (𝐴𝐷𝑃) ↔ 0 < (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2))))
103102biimpa 478 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 0 < (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2)))
10469, 103elrpd 13013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2)) ∈ ℝ+)
10563, 104eqeltrid 2838 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 𝑇 ∈ ℝ+)
1065adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ π‘Œ ∈ (LSubSpβ€˜π‘ˆ))
107 rabexg 5332 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (π‘Œ ∈ (LSubSpβ€˜π‘ˆ) β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} ∈ V)
108106, 107syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} ∈ V)
109 eqid 2733 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (π‘Ÿ ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + π‘Ÿ)}) = (π‘Ÿ ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + π‘Ÿ)})
110 oveq2 7417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (π‘Ÿ = 𝑇 β†’ ((𝑆↑2) + π‘Ÿ) = ((𝑆↑2) + 𝑇))
111110breq2d 5161 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (π‘Ÿ = 𝑇 β†’ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + π‘Ÿ) ↔ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)))
112111rabbidv 3441 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (π‘Ÿ = 𝑇 β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + π‘Ÿ)} = {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)})
113109, 112elrnmpt1s 5957 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑇 ∈ ℝ+ ∧ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} ∈ V) β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} ∈ ran (π‘Ÿ ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + π‘Ÿ)}))
114105, 108, 113syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} ∈ ran (π‘Ÿ ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + π‘Ÿ)}))
115114, 12eleqtrrdi 2845 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} ∈ 𝐹)
11662, 115sseldd 3984 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} ∈ (𝑋filGen𝐹))
117 ssrab2 4078 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} βŠ† 𝑋
118117a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} βŠ† 𝑋)
11963oveq2i 7420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑆↑2) + 𝑇) = ((𝑆↑2) + (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2)))
12067ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝑆↑2) ∈ ℝ)
121120recnd 11242 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝑆↑2) ∈ β„‚)
12265ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2) ∈ ℝ)
123122resqcld 14090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) ∈ ℝ)
124123recnd 11242 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) ∈ β„‚)
125121, 124pncan3d 11574 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((𝑆↑2) + (((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2))) = ((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2))
126119, 125eqtrid 2785 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((𝑆↑2) + 𝑇) = ((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2))
127126breq2d 5161 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇) ↔ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2)))
12829ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
1297ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
13043adantlr 714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝑦 ∈ 𝑋)
131 metcl 23838 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ (𝐴𝐷𝑦) ∈ ℝ)
132128, 129, 130, 131syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴𝐷𝑦) ∈ ℝ)
133 metge0 23851 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐷 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ 0 ≀ (𝐴𝐷𝑦))
134128, 129, 130, 133syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 0 ≀ (𝐴𝐷𝑦))
13599ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 0 ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2))
136132, 122, 134, 135le2sqd 14220 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2) ↔ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)↑2)))
137127, 136bitr4d 282 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇) ↔ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
138137rabbidva 3440 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} = {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)})
13942adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
140 rabss2 4076 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘Œ βŠ† 𝑋 β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} βŠ† {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)})
141139, 140syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} βŠ† {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)})
142138, 141eqsstrd 4021 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} βŠ† {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)})
143 filss 23357 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑋filGen𝐹) ∈ (Filβ€˜π‘‹) ∧ ({𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} ∈ (𝑋filGen𝐹) ∧ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} βŠ† 𝑋 ∧ {𝑦 ∈ π‘Œ ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + 𝑇)} βŠ† {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)})) β†’ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} ∈ (𝑋filGen𝐹))
14460, 116, 118, 142, 143syl13anc 1373 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} ∈ (𝑋filGen𝐹))
145 flimclsi 23482 . . . . . . . . . . . . . 14 ({𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} ∈ (𝑋filGen𝐹) β†’ (𝐽 fLim (𝑋filGen𝐹)) βŠ† ((clsβ€˜π½)β€˜{𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)}))
146144, 145syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ (𝐽 fLim (𝑋filGen𝐹)) βŠ† ((clsβ€˜π½)β€˜{𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)}))
14714elin1d 4199 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ (𝐽 fLim (𝑋filGen𝐹)))
148147adantr 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 𝑃 ∈ (𝐽 fLim (𝑋filGen𝐹)))
149146, 148sseldd 3984 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 𝑃 ∈ ((clsβ€˜π½)β€˜{𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)}))
150 ngpxms 24110 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘ˆ ∈ NrmGrp β†’ π‘ˆ ∈ ∞MetSp)
1511, 11xmsxmet 23962 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘ˆ ∈ ∞MetSp β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
15221, 150, 1513syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
153152adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
1547adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
15565adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2) ∈ ℝ)
156155rexrd 11264 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2) ∈ ℝ*)
157 eqid 2733 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (MetOpenβ€˜π·) = (MetOpenβ€˜π·)
158 eqid 2733 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} = {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)}
159157, 158blcld 24014 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2) ∈ ℝ*) β†’ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} ∈ (Clsdβ€˜(MetOpenβ€˜π·)))
160153, 154, 156, 159syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} ∈ (Clsdβ€˜(MetOpenβ€˜π·)))
1618, 1, 11xmstopn 23957 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘ˆ ∈ ∞MetSp β†’ 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·))
16221, 150, 1613syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·))
163162adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·))
164163fveq2d 6896 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ (Clsdβ€˜π½) = (Clsdβ€˜(MetOpenβ€˜π·)))
165160, 164eleqtrrd 2837 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} ∈ (Clsdβ€˜π½))
166 cldcls 22546 . . . . . . . . . . . . 13 ({𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} ∈ (Clsdβ€˜π½) β†’ ((clsβ€˜π½)β€˜{𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)}) = {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)})
167165, 166syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ ((clsβ€˜π½)β€˜{𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)}) = {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)})
168149, 167eleqtrd 2836 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ 𝑃 ∈ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)})
169 oveq2 7417 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = 𝑃 β†’ (𝐴𝐷𝑦) = (𝐴𝐷𝑃))
170169breq1d 5159 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑃 β†’ ((𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2) ↔ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
171170elrab 3684 . . . . . . . . . . . 12 (𝑃 ∈ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} ↔ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
172171simprbi 498 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ (𝐴𝐷𝑦) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)} β†’ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2))
173168, 172syl 17 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2))
17431, 33, 31leadd2d 11809 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ ((𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆 ↔ ((𝐴𝐷𝑃) + (𝐴𝐷𝑃)) ≀ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆)))
17531recnd 11242 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (𝐴𝐷𝑃) ∈ β„‚)
1761752timesd 12455 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (2 Β· (𝐴𝐷𝑃)) = ((𝐴𝐷𝑃) + (𝐴𝐷𝑃)))
177176breq1d 5159 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ ((2 Β· (𝐴𝐷𝑃)) ≀ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ↔ ((𝐴𝐷𝑃) + (𝐴𝐷𝑃)) ≀ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆)))
178 lemuldiv2 12095 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴𝐷𝑃) ∈ ℝ ∧ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) β†’ ((2 Β· (𝐴𝐷𝑃)) ≀ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ↔ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
17976, 178mp3an3 1451 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴𝐷𝑃) ∈ ℝ ∧ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ∈ ℝ) β†’ ((2 Β· (𝐴𝐷𝑃)) ≀ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ↔ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
18031, 64, 179syl2anc 585 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ ((2 Β· (𝐴𝐷𝑃)) ≀ ((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) ↔ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
181174, 177, 1803bitr2d 307 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆 ↔ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)))
182181biimpar 479 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (((𝐴𝐷𝑃) + 𝑆) / 2)) β†’ (𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆)
183173, 182syldan 592 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑆 < (𝐴𝐷𝑃)) β†’ (𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆)
184183ex 414 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑆 < (𝐴𝐷𝑃) β†’ (𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆))
18548, 184sylbird 260 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (Β¬ (𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆 β†’ (𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆))
186185pm2.18d 127 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆)
187186adantr 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴𝐷𝑃) ≀ 𝑆)
18883adantr 482 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝑅 βŠ† ℝ)
18989adantr 482 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀)
190 simpr 486 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝑦 ∈ π‘Œ)
191 fvex 6905 . . . . . . . . 9 (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ∈ V
192 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦))) = (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
193192elrnmpt1 5958 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ π‘Œ ∧ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ∈ V) β†’ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ∈ ran (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦))))
194190, 191, 193sylancl 587 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ∈ ran (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦))))
195194, 9eleqtrrdi 2845 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ∈ 𝑅)
196 infrelb 12199 . . . . . . 7 ((𝑅 βŠ† ℝ ∧ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀 ∧ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ∈ 𝑅) β†’ inf(𝑅, ℝ, < ) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
197188, 189, 195, 196syl3anc 1372 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ inf(𝑅, ℝ, < ) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
19810, 197eqbrtrid 5184 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝑆 ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
19932, 34, 47, 187, 198letrd 11371 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴𝐷𝑃) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
20026, 199eqbrtrrd 5173 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
201200ralrimiva 3147 . 2 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
202 oveq2 7417 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑃 β†’ (𝐴 βˆ’ π‘₯) = (𝐴 βˆ’ 𝑃))
203202fveq2d 6896 . . . . 5 (π‘₯ = 𝑃 β†’ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ π‘₯)) = (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)))
204203breq1d 5159 . . . 4 (π‘₯ = 𝑃 β†’ ((π‘β€˜(𝐴 βˆ’ π‘₯)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ↔ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦))))
205204ralbidv 3178 . . 3 (π‘₯ = 𝑃 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ π‘₯)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)) ↔ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦))))
206205rspcev 3613 . 2 ((𝑃 ∈ π‘Œ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑃)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦))) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ π‘Œ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ π‘₯)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
20715, 201, 206syl2anc 585 1 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ π‘Œ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ π‘₯)) ≀ (π‘β€˜(𝐴 βˆ’ 𝑦)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071  {crab 3433  Vcvv 3475   βŠ† wss 3949  βˆ…c0 4323  π’« cpw 4603  βˆͺ cuni 4909   class class class wbr 5149   ↦ cmpt 5232   Γ— cxp 5675  ran crn 5678   β†Ύ cres 5679  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  infcinf 9436  β„cr 11109  0cc0 11110   + caddc 11113   Β· cmul 11115  β„*cxr 11247   < clt 11248   ≀ cle 11249   βˆ’ cmin 11444   / cdiv 11871  2c2 12267  β„+crp 12974  β†‘cexp 14027  Basecbs 17144   β†Ύs cress 17173  distcds 17206  TopOpenctopn 17367  -gcsg 18821  LModclmod 20471  LSubSpclss 20542  βˆžMetcxmet 20929  Metcmet 20930  fBascfbas 20932  filGencfg 20933  MetOpencmopn 20934  Clsdccld 22520  clsccl 22522  Filcfil 23349   fLim cflim 23438  βˆžMetSpcxms 23823  MetSpcms 23824  normcnm 24085  NrmGrpcngp 24086  β„‚PreHilccph 24683  CMetSpccms 24849
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188  ax-addf 11189  ax-mulf 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-tpos 8211  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fi 9406  df-sup 9437  df-inf 9438  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-xneg 13092  df-xadd 13093  df-xmul 13094  df-ico 13330  df-icc 13331  df-fz 13485  df-seq 13967  df-exp 14028  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-starv 17212  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-unif 17220  df-rest 17368  df-0g 17387  df-topgen 17389  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-mhm 18671  df-grp 18822  df-minusg 18823  df-sbg 18824  df-mulg 18951  df-subg 19003  df-ghm 19090  df-cmn 19650  df-abl 19651  df-mgp 19988  df-ur 20005  df-ring 20058  df-cring 20059  df-oppr 20150  df-dvdsr 20171  df-unit 20172  df-invr 20202  df-dvr 20215  df-rnghom 20251  df-subrg 20317  df-drng 20359  df-staf 20453  df-srng 20454  df-lmod 20473  df-lss 20543  df-lmhm 20633  df-lvec 20714  df-sra 20785  df-rgmod 20786  df-psmet 20936  df-xmet 20937  df-met 20938  df-bl 20939  df-mopn 20940  df-fbas 20941  df-fg 20942  df-cnfld 20945  df-phl 21179  df-top 22396  df-topon 22413  df-topsp 22435  df-bases 22449  df-cld 22523  df-ntr 22524  df-cls 22525  df-nei 22602  df-haus 22819  df-fil 23350  df-flim 23443  df-xms 23826  df-ms 23827  df-nm 24091  df-ngp 24092  df-nlm 24095  df-clm 24579  df-cph 24685  df-cfil 24772  df-cmet 24774  df-cms 24852
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