MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  minvecolem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem minvecolem5 30603
Description: Lemma for minveco 30606. Discharge the assumption about the sequence 𝐹 by applying countable choice ax-cc 10426. (Contributed by Mario Carneiro, 9-May-2014.) (Revised by AV, 4-Oct-2020.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
minveco.x 𝑋 = (BaseSetβ€˜π‘ˆ)
minveco.m 𝑀 = ( βˆ’π‘£ β€˜π‘ˆ)
minveco.n 𝑁 = (normCVβ€˜π‘ˆ)
minveco.y π‘Œ = (BaseSetβ€˜π‘Š)
minveco.u (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ CPreHilOLD)
minveco.w (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ ((SubSpβ€˜π‘ˆ) ∩ CBan))
minveco.a (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
minveco.d 𝐷 = (IndMetβ€˜π‘ˆ)
minveco.j 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·)
minveco.r 𝑅 = ran (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
minveco.s 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
Assertion
Ref Expression
minvecolem5 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ π‘Œ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴𝑀π‘₯)) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑦,𝐽   π‘₯,𝑀,𝑦   π‘₯,𝑁,𝑦   πœ‘,π‘₯,𝑦   π‘₯,𝑅   π‘₯,𝑆,𝑦   π‘₯,𝐴,𝑦   π‘₯,𝐷,𝑦   π‘₯,π‘ˆ,𝑦   π‘₯,π‘Š,𝑦   π‘₯,𝑋   π‘₯,π‘Œ,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑦)   𝑋(𝑦)

Proof of Theorem minvecolem5
Dummy variables 𝑛 π‘˜ 𝑀 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nnrecgt0 12252 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„• β†’ 0 < (1 / 𝑛))
21adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 < (1 / 𝑛))
3 nnrecre 12251 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ β„• β†’ (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
43adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
5 minveco.s . . . . . . . . . . . . . 14 𝑆 = inf(𝑅, ℝ, < )
6 minveco.x . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑋 = (BaseSetβ€˜π‘ˆ)
7 minveco.m . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑀 = ( βˆ’π‘£ β€˜π‘ˆ)
8 minveco.n . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑁 = (normCVβ€˜π‘ˆ)
9 minveco.y . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 π‘Œ = (BaseSetβ€˜π‘Š)
10 minveco.u . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ CPreHilOLD)
11 minveco.w . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ ((SubSpβ€˜π‘ˆ) ∩ CBan))
12 minveco.a . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
13 minveco.d . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝐷 = (IndMetβ€˜π‘ˆ)
14 minveco.j . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·)
15 minveco.r . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑅 = ran (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
166, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15minvecolem1 30596 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (πœ‘ β†’ (𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
1716adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
1817simp1d 1139 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑅 βŠ† ℝ)
1917simp2d 1140 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑅 β‰  βˆ…)
20 0re 11213 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℝ
2117simp3d 1141 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀)
22 breq1 5141 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (π‘₯ = 0 β†’ (π‘₯ ≀ 𝑀 ↔ 0 ≀ 𝑀))
2322ralbidv 3169 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘₯ = 0 β†’ (βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀 ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
2423rspcev 3604 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ ℝ ∧ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀)
2520, 21, 24sylancr 586 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀)
26 infrecl 12193 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀) β†’ inf(𝑅, ℝ, < ) ∈ ℝ)
2718, 19, 25, 26syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ inf(𝑅, ℝ, < ) ∈ ℝ)
285, 27eqeltrid 2829 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑆 ∈ ℝ)
2928resqcld 14087 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑆↑2) ∈ ℝ)
304, 29ltaddposd 11795 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (0 < (1 / 𝑛) ↔ (𝑆↑2) < ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
312, 30mpbid 231 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑆↑2) < ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3229, 4readdcld 11240 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
3328sqge0d 14099 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ (𝑆↑2))
3429, 4, 33, 2addgegt0d 11784 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 < ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3532, 34elrpd 13010 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ+)
3635rpge0d 13017 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
37 resqrtth 15199 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) = ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3832, 36, 37syl2anc 583 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) = ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3931, 38breqtrrd 5166 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑆↑2) < ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2))
4035rpsqrtcld 15355 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ+)
4140rpred 13013 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ)
42 0red 11214 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ∈ ℝ)
43 infregelb 12195 . . . . . . . . . . . . 13 (((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))
4418, 19, 25, 42, 43syl31anc 1370 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (0 ≀ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
4521, 44mpbird 257 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ inf(𝑅, ℝ, < ))
4645, 5breqtrrdi 5180 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ 𝑆)
4732, 36sqrtge0d 15364 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
4828, 41, 46, 47lt2sqd 14216 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑆 < (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ↔ (𝑆↑2) < ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2)))
4939, 48mpbird 257 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑆 < (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
5028, 41ltnled 11358 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑆 < (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ↔ Β¬ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑆))
5149, 50mpbid 231 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ Β¬ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑆)
525breq2i 5146 . . . . . . . . 9 ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑆 ↔ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ inf(𝑅, ℝ, < ))
53 infregelb 12195 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀) ∧ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀))
5418, 19, 25, 41, 53syl31anc 1370 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀))
5552, 54bitrid 283 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑆 ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀))
5615raleqi 3315 . . . . . . . . 9 (βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀 ↔ βˆ€π‘€ ∈ ran (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))(βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀)
57 fvex 6894 . . . . . . . . . . 11 (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
5857rgenw 3057 . . . . . . . . . 10 βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
59 eqid 2724 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))) = (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
60 breq2 5142 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 = (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀 ↔ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))))
6159, 60ralrnmptw 7085 . . . . . . . . . 10 (βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V β†’ (βˆ€π‘€ ∈ ran (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))(βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))))
6258, 61ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (βˆ€π‘€ ∈ ran (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))(βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
6356, 62bitri 275 . . . . . . . 8 (βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
6455, 63bitrdi 287 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑆 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))))
6551, 64mtbid 324 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ Β¬ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
66 rexnal 3092 . . . . . 6 (βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ Β¬ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ↔ Β¬ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
6765, 66sylibr 233 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ Β¬ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
6832adantr 480 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
69 phnv 30536 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘ˆ ∈ CPreHilOLD β†’ π‘ˆ ∈ NrmCVec)
7010, 69syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ NrmCVec)
7170ad2antrr 723 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ π‘ˆ ∈ NrmCVec)
7212ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
73 inss1 4220 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((SubSpβ€˜π‘ˆ) ∩ CBan) βŠ† (SubSpβ€˜π‘ˆ)
7473, 11sselid 3972 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ (SubSpβ€˜π‘ˆ))
75 eqid 2724 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (SubSpβ€˜π‘ˆ) = (SubSpβ€˜π‘ˆ)
766, 9, 75sspba 30449 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ π‘Š ∈ (SubSpβ€˜π‘ˆ)) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
7770, 74, 76syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
7877adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
7978sselda 3974 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝑦 ∈ 𝑋)
806, 7nvmcl 30368 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
8171, 72, 79, 80syl3anc 1368 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
826, 8nvcl 30383 . . . . . . . . . . 11 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) β†’ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
8371, 81, 82syl2anc 583 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
8483resqcld 14087 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2) ∈ ℝ)
8568, 84letrid 11363 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≀ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2) ∨ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
8685ord 861 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (Β¬ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≀ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2) β†’ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
8741adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ)
8847adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 0 ≀ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
896, 8nvge0 30395 . . . . . . . . . . 11 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) β†’ 0 ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
9071, 81, 89syl2anc 583 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 0 ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
9187, 83, 88, 90le2sqd 14217 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ↔ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) ≀ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2)))
9238adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) = ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
9392breq1d 5148 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) ≀ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2) ↔ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≀ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2)))
9491, 93bitrd 279 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ↔ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≀ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2)))
9594notbid 318 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (Β¬ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ↔ Β¬ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ≀ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2)))
966, 7, 8, 13imsdval 30408 . . . . . . . . . 10 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ (𝐴𝐷𝑦) = (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
9771, 72, 79, 96syl3anc 1368 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴𝐷𝑦) = (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
9897oveq1d 7416 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) = ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2))
9998breq1d 5148 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ↔ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
10086, 95, 993imtr4d 294 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (Β¬ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) β†’ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
101100reximdva 3160 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ Β¬ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
10267, 101mpd 15 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
103102ralrimiva 3138 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
1049fvexi 6895 . . . 4 π‘Œ ∈ V
105 nnenom 13942 . . . 4 β„• β‰ˆ Ο‰
106 oveq2 7409 . . . . . 6 (𝑦 = (π‘“β€˜π‘›) β†’ (𝐴𝐷𝑦) = (𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›)))
107106oveq1d 7416 . . . . 5 (𝑦 = (π‘“β€˜π‘›) β†’ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) = ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2))
108107breq1d 5148 . . . 4 (𝑦 = (π‘“β€˜π‘›) β†’ (((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ↔ ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
109104, 105, 108axcc4 10430 . . 3 (βˆ€π‘› ∈ β„• βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) β†’ βˆƒπ‘“(𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
110103, 109syl 17 . 2 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘“(𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
11110adantr 480 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) β†’ π‘ˆ ∈ CPreHilOLD)
11211adantr 480 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) β†’ π‘Š ∈ ((SubSpβ€˜π‘ˆ) ∩ CBan))
11312adantr 480 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
114 simprl 768 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) β†’ 𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ)
115 simprr 770 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
116 fveq2 6881 . . . . . . . 8 (𝑛 = π‘˜ β†’ (π‘“β€˜π‘›) = (π‘“β€˜π‘˜))
117116oveq2d 7417 . . . . . . 7 (𝑛 = π‘˜ β†’ (𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›)) = (𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘˜)))
118117oveq1d 7416 . . . . . 6 (𝑛 = π‘˜ β†’ ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) = ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘˜))↑2))
119 oveq2 7409 . . . . . . 7 (𝑛 = π‘˜ β†’ (1 / 𝑛) = (1 / π‘˜))
120119oveq2d 7417 . . . . . 6 (𝑛 = π‘˜ β†’ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) = ((𝑆↑2) + (1 / π‘˜)))
121118, 120breq12d 5151 . . . . 5 (𝑛 = π‘˜ β†’ (((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ↔ ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘˜))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / π‘˜))))
122121rspccva 3603 . . . 4 ((βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘˜))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / π‘˜)))
123115, 122sylan 579 . . 3 (((πœ‘ ∧ (𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) ∧ π‘˜ ∈ β„•) β†’ ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘˜))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / π‘˜)))
124 eqid 2724 . . 3 (1 / (((((𝐴𝐷((β‡π‘‘β€˜π½)β€˜π‘“)) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2))) = (1 / (((((𝐴𝐷((β‡π‘‘β€˜π½)β€˜π‘“)) + 𝑆) / 2)↑2) βˆ’ (𝑆↑2)))
1256, 7, 8, 9, 111, 112, 113, 13, 14, 15, 5, 114, 123, 124minvecolem4 30602 . 2 ((πœ‘ ∧ (𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ π‘Œ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴𝑀π‘₯)) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
126110, 125exlimddv 1930 1 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ π‘Œ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴𝑀π‘₯)) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1084   = wceq 1533  βˆƒwex 1773   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2932  βˆ€wral 3053  βˆƒwrex 3062  Vcvv 3466   ∩ cin 3939   βŠ† wss 3940  βˆ…c0 4314   class class class wbr 5138   ↦ cmpt 5221  ran crn 5667  βŸΆwf 6529  β€˜cfv 6533  (class class class)co 7401  infcinf 9432  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   < clt 11245   ≀ cle 11246   βˆ’ cmin 11441   / cdiv 11868  β„•cn 12209  2c2 12264  β†‘cexp 14024  βˆšcsqrt 15177  MetOpencmopn 21218  β‡π‘‘clm 23052  NrmCVeccnv 30306  BaseSetcba 30308   βˆ’π‘£ cnsb 30311  normCVcnmcv 30312  IndMetcims 30313  SubSpcss 30443  CPreHilOLDccphlo 30534  CBanccbn 30584
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 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-inf2 9632  ax-cc 10426  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185  ax-mulf 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-iin 4990  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fl 13754  df-seq 13964  df-exp 14025  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-rest 17367  df-topgen 17388  df-psmet 21220  df-xmet 21221  df-met 21222  df-bl 21223  df-mopn 21224  df-fbas 21225  df-fg 21226  df-top 22718  df-topon 22735  df-bases 22771  df-cld 22845  df-ntr 22846  df-cls 22847  df-nei 22924  df-lm 23055  df-haus 23141  df-fil 23672  df-fm 23764  df-flim 23765  df-flf 23766  df-cfil 25105  df-cau 25106  df-cmet 25107  df-grpo 30215  df-gid 30216  df-ginv 30217  df-gdiv 30218  df-ablo 30267  df-vc 30281  df-nv 30314  df-va 30317  df-ba 30318  df-sm 30319  df-0v 30320  df-vs 30321  df-nmcv 30322  df-ims 30323  df-ssp 30444  df-ph 30535  df-cbn 30585
This theorem is referenced by:  minvecolem7  30605
  Copyright terms: Public domain W3C validator