Theorem minvecolem1 30723

Description: Lemma for minveco 30733. 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 30663	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ CPreHilOLD → 𝑈 ∈ NrmCVec)
4	2, 3	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ NrmCVec)
5	4	adantr 479	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑈 ∈ NrmCVec)
6		minveco.a	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
7	6	adantr 479	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝐴 ∈ 𝑋)
8		minveco.w	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ ((SubSp‘𝑈) ∩ CBan))
9		elin 3957	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ ((SubSp‘𝑈) ∩ CBan) ↔ (𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈) ∧ 𝑊 ∈ CBan))
10	8, 9	sylib 217	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈) ∧ 𝑊 ∈ CBan))
11	10	simpld 493	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈))
12		minveco.x	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
13		minveco.y	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
14		eqid 2725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (SubSp‘𝑈) = (SubSp‘𝑈)
15	12, 13, 14	sspba 30576	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ (SubSp‘𝑈)) → 𝑌 ⊆ 𝑋)
16	4, 11, 15	syl2anc 582	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝑋)
17	16	sselda 3973	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 𝑦 ∈ 𝑋)
18		minveco.m	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑀 = ( −𝑣 ‘𝑈)
19	12, 18	nvmcl 30495	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
20	5, 7, 17, 19	syl3anc 1368	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
21		minveco.n	. . . . . . 7 ⊢ 𝑁 = (normCV‘𝑈)
22	12, 21	nvcl 30510	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) → (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
23	5, 20, 22	syl2anc 582	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
24	23	fmpttd 7118	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))):𝑌⟶ℝ)
25	24	frnd 6725	. . 3 ⊢ (𝜑 → ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) ⊆ ℝ)
26	1, 25	eqsstrid 4022	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ⊆ ℝ)
27	10	simprd 494	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ CBan)
28		bnnv 30715	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ CBan → 𝑊 ∈ NrmCVec)
29		eqid 2725	. . . . . . 7 ⊢ (0vec‘𝑊) = (0vec‘𝑊)
30	13, 29	nvzcl 30483	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ NrmCVec → (0vec‘𝑊) ∈ 𝑌)
31	27, 28, 30	3syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (0vec‘𝑊) ∈ 𝑌)
32		fvex 6903	. . . . . 6 ⊢ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
33		eqid 2725	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
34	32, 33	dmmpti 6694	. . . . 5 ⊢ dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = 𝑌
35	31, 34	eleqtrrdi 2836	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0vec‘𝑊) ∈ dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))))
36	35	ne0d 4332	. . 3 ⊢ (𝜑 → dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) ≠ ∅)
37		dm0rn0 5922	. . . . 5 ⊢ (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = ∅ ↔ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = ∅)
38	1	eqeq1i 2730	. . . . 5 ⊢ (𝑅 = ∅ ↔ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = ∅)
39	37, 38	bitr4i 277	. . . 4 ⊢ (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) = ∅ ↔ 𝑅 = ∅)
40	39	necon3bii 2983	. . 3 ⊢ (dom (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))) ≠ ∅ ↔ 𝑅 ≠ ∅)
41	36, 40	sylib 217	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ≠ ∅)
42	12, 21	nvge0 30522	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
43	5, 20, 42	syl2anc 582	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌) → 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
44	43	ralrimiva 3136	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝑌 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))
45	32	rgenw 3055	. . . . 5 ⊢ ∀𝑦 ∈ 𝑌 (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
46		breq2 5148	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)) → (0 ≤ 𝑤 ↔ 0 ≤ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦))))
47	33, 46	ralrnmptw 7097	. . . . 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 233	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))0 ≤ 𝑤)
50	1	raleqi 3313	. . 3 ⊢ (∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤 ↔ ∀𝑤 ∈ ran (𝑦 ∈ 𝑌 ↦ (𝑁‘(𝐴𝑀𝑦)))0 ≤ 𝑤)
51	49, 50	sylibr 233	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤)
52	26, 41, 51	3jca 1125	1 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑅 0 ≤ 𝑤))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2930  ∀wral 3051  Vcvv 3463   ∩ cin 3940   ⊆ wss 3941  ∅c0 4319   class class class wbr 5144   ↦ cmpt 5227  dom cdm 5673  ran crn 5674  ‘cfv 6543  (class class class)co 7413  ℝcr 11132  0cc0 11133   ≤ cle 11274  MetOpencmopn 21268  NrmCVeccnv 30433  BaseSetcba 30435  0_veccn0v 30437   −_𝑣 cnsb 30438  norm_CVcnmcv 30439  IndMetcims 30440  SubSpcss 30570  CPreHil_OLDccphlo 30661  CBanccbn 30711

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5281  ax-sep 5295  ax-nul 5302  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7735  ax-cnex 11189  ax-resscn 11190  ax-1cn 11191  ax-icn 11192  ax-addcl 11193  ax-addrcl 11194  ax-mulcl 11195  ax-mulrcl 11196  ax-mulcom 11197  ax-addass 11198  ax-mulass 11199  ax-distr 11200  ax-i2m1 11201  ax-1ne0 11202  ax-1rid 11203  ax-rnegex 11204  ax-rrecex 11205  ax-cnre 11206  ax-pre-lttri 11207  ax-pre-lttrn 11208  ax-pre-ltadd 11209  ax-pre-mulgt0 11210  ax-pre-sup 11211

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3961  df-nul 4320  df-if 4526  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4905  df-iun 4994  df-br 5145  df-opab 5207  df-mpt 5228  df-tr 5262  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7866  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-er 8718  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-sup 9460  df-pnf 11275  df-mnf 11276  df-xr 11277  df-ltxr 11278  df-le 11279  df-sub 11471  df-neg 11472  df-div 11897  df-nn 12238  df-2 12300  df-3 12301  df-n0 12498  df-z 12584  df-uz 12848  df-rp 13002  df-seq 13994  df-exp 14054  df-cj 15073  df-re 15074  df-im 15075  df-sqrt 15209  df-abs 15210  df-grpo 30342  df-gid 30343  df-ginv 30344  df-gdiv 30345  df-ablo 30394  df-vc 30408  df-nv 30441  df-va 30444  df-ba 30445  df-sm 30446  df-0v 30447  df-vs 30448  df-nmcv 30449  df-ssp 30571  df-ph 30662  df-cbn 30712

This theorem is referenced by:  minvecolem2  30724  minvecolem3  30725  minvecolem4c  30728  minvecolem4  30729  minvecolem5  30730  minvecolem6  30731