Theorem minvecolem1 31226

Description: Lemma for minveco 31236. 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.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
minveco.x	⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
minveco.m	⊢ 𝑀 = ( −𝑣 ‘𝑈)
minveco.n	⊢ 𝑁 = (normCV‘𝑈)
minveco.y	⊢ 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
minveco.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ CPreHilOLD)
minveco.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ ((SubSp‘𝑈) ∩ CBan))
minveco.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
minveco.d	⊢ 𝐷 = (IndMet‘𝑈)
minveco.j	⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
minveco.r	⊢ 𝑅 = ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))

Assertion

Ref	Expression
minvecolem1	⊢ (𝜑 → (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤))

Distinct variable groups:   𝑦,𝑤,𝐽   𝑤,𝑀,𝑦   𝑤,𝑁,𝑦   𝜑,𝑤,𝑦   𝑤,𝑅   𝑤,𝐴,𝑦   𝑤,𝐷,𝑦   𝑤,𝑈,𝑦   𝑤,𝑊,𝑦   𝑤,𝑋   𝑤,𝑌,𝑦

Allowed substitution hints:   𝑅(𝑦)   𝑋(𝑦)

Proof of Theorem minvecolem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		minveco.r	. . 3 ⊢ 𝑅 = ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
2		minveco.u	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ CPreHilOLD)
3		phnv 31166	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ CPreHilOLD → 𝑈 ∈ NrmCVec)
4	2, 3	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ NrmCVec)
5	4	adantr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑈 ∈ NrmCVec)
6		minveco.a	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
7	6	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝐴 ∈ 𝑋)
8		minveco.w	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ ((SubSp‘𝑈) ∩ CBan))
9		elin 3921	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ ((SubSp‘𝑈) ∩ CBan) ↔ (𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈) ∧ 𝑊 ∈ CBan))
10	8, 9	sylib 221	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈) ∧ 𝑊 ∈ CBan))
11	10	simpld 499	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈))
12		minveco.x	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
13		minveco.y	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
14		eqid 2763	. . . . . . . . . 10 ⊢ (SubSp‘𝑈) = (SubSp‘𝑈)
15	12, 13, 14	sspba 31079	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈)) → 𝑌 ⊆ 𝑋)
16	4, 11, 15	syl2anc 595	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝑋)
17	16	sselda 3937	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑦 ∈ 𝑋)
18		minveco.m	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑀 = ( −𝑣 ‘𝑈)
19	12, 18	nvmcl 30998	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
20	5, 7, 17, 19	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
21		minveco.n	. . . . . . 7 ⊢ 𝑁 = (normCV‘𝑈)
22	12, 21	nvcl 31013	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) → (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
23	5, 20, 22	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
24	23	fmpttd 7110	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))):𝑌⟶ℝ)
25	24	frnd 6714	. . 3 ⊢ (𝜑 → ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) ⊆ ℝ)
26	1, 25	eqsstrid 3975	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ⊆ ℝ)
27	10	simprd 500	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ CBan)
28		bnnv 31218	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ CBan → 𝑊 ∈ NrmCVec)
29		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (0vec‘𝑊) = (0vec‘𝑊)
30	13, 29	nvzcl 30986	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ NrmCVec → (0vec‘𝑊) ∈ 𝑌)
31	27, 28, 30	3syl 19	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (0vec‘𝑊) ∈ 𝑌)
32		fvex 6894	. . . . . 6 ⊢ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
33		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
34	32, 33	dmmpti 6679	. . . . 5 ⊢ dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = 𝑌
35	31, 34	eleqtrrdi 2874	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0vec‘𝑊) ∈ dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))))
36	35	ne0d 4295	. . 3 ⊢ (𝜑 → dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) ≠ ∅)
37		dm0rn0 5914	. . . . 5 ⊢ (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = ∅ ↔ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = ∅)
38	1	eqeq1i 2768	. . . . 5 ⊢ (𝑅 = ∅ ↔ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = ∅)
39	37, 38	bitr4i 281	. . . 4 ⊢ (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = ∅ ↔ 𝑅 = ∅)
40	39	necon3bii 3010	. . 3 ⊢ (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) ≠ ∅ ↔ 𝑅 ≠ ∅)
41	36, 40	sylib 221	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ≠ ∅)
42	12, 21	nvge0 31025	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
43	5, 20, 42	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
44	43	ralrimiva 3157	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝑌 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
45	32	rgenw 3083	. . . . 5 ⊢ ∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
46		breq2 5113	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) → (0 ≤ 𝑤 ↔ 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))))
47	33, 46	ralrnmptw 7089	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V → (∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))0 ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑌 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))))
48	45, 47	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ (∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))0 ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑌 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
49	44, 48	sylibr 237	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))0 ≤ 𝑤)
50	1	raleqi 3321	. . 3 ⊢ (∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))0 ≤ 𝑤)
51	49, 50	sylibr 237	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤)
52	26, 41, 51	3jca 1146	1 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ≠ wne 2958  ∀wral 3079  Vcvv 3455   ∩ cin 3904   ⊆ wss 3905  ∅c0 4286   class class class wbr 5109   ↦ cmpt 5192  dom cdm 5661  ran crn 5662  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  ℝcr 11094  0cc0 11095   ≤ cle 11239  MetOpencmopn 21512  NrmCVeccnv 30936  BaseSetcba 30938  0_veccn0v 30940   −_𝑣 cnsb 30941  norm_CVcnmcv 30942  IndMetcims 30943  SubSpcss 31073  CPreHil_OLDccphlo 31164  CBanccbn 31214

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172  ax-pre-sup 11173

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9398  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-div 11867  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12858  df-rp 13012  df-seq 14034  df-exp 14094  df-cj 15146  df-re 15147  df-im 15148  df-sqrt 15282  df-abs 15283  df-grpo 30845  df-gid 30846  df-ginv 30847  df-gdiv 30848  df-ablo 30897  df-vc 30911  df-nv 30944  df-va 30947  df-ba 30948  df-sm 30949  df-0v 30950  df-vs 30951  df-nmcv 30952  df-ssp 31074  df-ph 31165  df-cbn 31215

This theorem is referenced by:  minvecolem2  31227  minvecolem3  31228  minvecolem4c  31231  minvecolem4  31232  minvecolem5  31233  minvecolem6  31234