MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  minveclem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem minveclem5 25763
Description: Lemma for minvec 25766. Discharge the assumptions in minveclem4 25762. (Contributed by Mario Carneiro, 9-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)))
minvec.s 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
minvec.d 𝐷 = ((dist‘𝑈) ↾ (𝑋 × 𝑋))
Assertion
Ref Expression
minveclem5 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝑌 ∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴 − 𝑥)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦, −   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐽,𝑦   𝑥,𝑁,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦   𝑥,𝑈,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦   𝑥,𝑌,𝑦   𝑥,𝐷,𝑦   𝑥,𝑆,𝑦

Proof of Theorem minveclem5
Dummy variables 𝑟 𝑠 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 minvec.x . 2 𝑋 = (Base‘𝑈)
2 minvec.m . 2 − = (-g‘𝑈)
3 minvec.n . 2 𝑁 = (norm‘𝑈)
4 minvec.u . 2 (𝜑 → 𝑈 ∈ ℂPreHil)
5 minvec.y . 2 (𝜑 → 𝑌 ∈ (LSubSp‘𝑈))
6 minvec.w . 2 (𝜑 → (𝑈 ↾s 𝑌) ∈ CMetSp)
7 minvec.a . 2 (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
8 minvec.j . 2 𝐽 = (TopOpen‘𝑈)
9 minvec.r . 2 𝑅 = ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
10 minvec.s . 2 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
11 minvec.d . 2 𝐷 = ((dist‘𝑈) ↾ (𝑋 × 𝑋))
12 oveq2 7432 . . . . . . 7 (𝑠 = 𝑟 → ((𝑆↑2) + 𝑠) = ((𝑆↑2) + 𝑟))
1312breq2d 5114 . . . . . 6 (𝑠 = 𝑟 → (((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑠) ↔ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)))
1413rabbidv 3419 . . . . 5 (𝑠 = 𝑟 → {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑠)} = {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
15 oveq2 7432 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑦 → (𝐴𝐷𝑧) = (𝐴𝐷𝑦))
1615oveq1d 7439 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑦 → ((𝐴𝐷𝑧)↑2) = ((𝐴𝐷𝑦)↑2))
1716breq1d 5112 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑦 → (((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟) ↔ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)))
1817cbvrabv 3422 . . . . 5 {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)} = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)}
1914, 18eqtrdi 2811 . . . 4 (𝑠 = 𝑟 → {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑠)} = {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
2019cbvmptv 5208 . . 3 (𝑠 ∈ ℝ+ ↦ {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑠)}) = (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
2120rneqi 5920 . 2 ran (𝑠 ∈ ℝ+ ↦ {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑠)}) = ran (𝑟 ∈ ℝ+ ↦ {𝑦 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑟)})
22 eqid 2760 . 2 ∪ (𝐽 fLim (𝑋filGenran (𝑠 ∈ ℝ+ ↦ {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑠)}))) = ∪ (𝐽 fLim (𝑋filGenran (𝑠 ∈ ℝ+ ↦ {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑠)})))
23 eqid 2760 . 2 (((((𝐴𝐷∪ (𝐽 fLim (𝑋filGenran (𝑠 ∈ ℝ+ ↦ {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑠)})))) + 𝑆) / 2)↑2) − (𝑆↑2)) = (((((𝐴𝐷∪ (𝐽 fLim (𝑋filGenran (𝑠 ∈ ℝ+ ↦ {𝑧 ∈ 𝑌 ∣ ((𝐴𝐷𝑧)↑2) ≤ ((𝑆↑2) + 𝑠)})))) + 𝑆) / 2)↑2) − (𝑆↑2))
241, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 21, 22, 23minveclem4 25762 1 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝑌 ∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴 − 𝑥)) ≤ (𝑁‘(𝐴 − 𝑦)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  {crab 3412  ∪ cuni 4866   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   × cxp 5649  ran crn 5652   ↾ cres 5653  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  infcinf 9440  ℝcr 11206   + caddc 11210   < clt 11350   ≤ cle 11351   − cmin 11548   / cdiv 11980  2c2 12404  ℝ+crp 13127  ↑cexp 14211  Basecbs 17396   ↾s cress 17417  distcds 17446  TopOpenctopn 17601  -gcsg 19155  LSubSpclss 21215  filGencfg 21676   fLim cflim 24262  normcnm 24904  ℂPreHilccph 25496  CMetSpccms 25662
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-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286  ax-mulf 11287
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-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  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 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-tpos 8251  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-er 8725  df-map 8857  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-ico 13489  df-icc 13490  df-fz 13647  df-seq 14152  df-exp 14212  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-rest 17602  df-0g 17621  df-topgen 17623  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-mhm 18987  df-grp 19156  df-minusg 19157  df-sbg 19158  df-mulg 19287  df-subg 19342  df-ghm 19437  df-cmn 20005  df-abl 20006  df-mgp 20370  df-rng 20384  df-ur 20417  df-ring 20470  df-cring 20471  df-oppr 20576  df-dvdsr 20596  df-unit 20597  df-invr 20627  df-dvr 20640  df-rhm 20711  df-subrg 20831  df-drng 20991  df-staf 21105  df-srng 21106  df-lmod 21146  df-lss 21216  df-lmhm 21306  df-lvec 21387  df-sra 21457  df-rgmod 21458  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-fbas 21684  df-fg 21685  df-cnfld 21688  df-phl 21941  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cld 23346  df-ntr 23347  df-cls 23348  df-nei 23425  df-haus 23642  df-fil 24174  df-flim 24267  df-xms 24648  df-ms 24649  df-nm 24910  df-ngp 24911  df-nlm 24914  df-clm 25393  df-cph 25498  df-cfil 25585  df-cmet 25587  df-cms 25665
This theorem is used by:  minveclem7  25765
  Copyright terms: Public domain W3C validator