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

Theorem minvecolem5 30121
Description: Lemma for minveco 30124. 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 12251 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ β„• β†’ 0 < (1 / 𝑛))
21adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 < (1 / 𝑛))
3 nnrecre 12250 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ β„• β†’ (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
43adantl 482 . . . . . . . . . . . 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 30114 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (πœ‘ β†’ (𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
1716adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
1817simp1d 1142 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑅 βŠ† ℝ)
1917simp2d 1143 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑅 β‰  βˆ…)
20 0re 11212 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℝ
2117simp3d 1144 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀)
22 breq1 5150 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (π‘₯ = 0 β†’ (π‘₯ ≀ 𝑀 ↔ 0 ≀ 𝑀))
2322ralbidv 3177 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘₯ = 0 β†’ (βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀 ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
2423rspcev 3612 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ ℝ ∧ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀)
2520, 21, 24sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀)
26 infrecl 12192 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 βŠ† ℝ ∧ 𝑅 β‰  βˆ… ∧ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 π‘₯ ≀ 𝑀) β†’ inf(𝑅, ℝ, < ) ∈ ℝ)
2718, 19, 25, 26syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ inf(𝑅, ℝ, < ) ∈ ℝ)
285, 27eqeltrid 2837 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑆 ∈ ℝ)
2928resqcld 14086 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑆↑2) ∈ ℝ)
304, 29ltaddposd 11794 . . . . . . . . . . 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 11239 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
3328sqge0d 14098 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ (𝑆↑2))
3429, 4, 33, 2addgegt0d 11783 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 < ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3532, 34elrpd 13009 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ+)
3635rpge0d 13016 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
37 resqrtth 15198 . . . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) = ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
3931, 38breqtrrd 5175 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑆↑2) < ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2))
4035rpsqrtcld 15354 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ+)
4140rpred 13012 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ)
42 0red 11213 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ∈ ℝ)
43 infregelb 12194 . . . . . . . . . . . . 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 1373 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (0 ≀ inf(𝑅, ℝ, < ) ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 0 ≀ 𝑀))
4521, 44mpbird 256 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ inf(𝑅, ℝ, < ))
4645, 5breqtrrdi 5189 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ 𝑆)
4732, 36sqrtge0d 15363 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 0 ≀ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
4828, 41, 46, 47lt2sqd 14215 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑆 < (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ↔ (𝑆↑2) < ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2)))
4939, 48mpbird 256 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑆 < (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
5028, 41ltnled 11357 . . . . . . . 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 5155 . . . . . . . . 9 ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑆 ↔ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ inf(𝑅, ℝ, < ))
53 infregelb 12194 . . . . . . . . . 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 1373 . . . . . . . . 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 282 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑆 ↔ βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀))
5615raleqi 3323 . . . . . . . . 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 6901 . . . . . . . . . . 11 (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
5857rgenw 3065 . . . . . . . . . 10 βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ∈ V
59 eqid 2732 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))) = (𝑦 ∈ π‘Œ ↦ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
60 breq2 5151 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 = (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀 ↔ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))))
6159, 60ralrnmptw 7092 . . . . . . . . . 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 274 . . . . . . . 8 (βˆ€π‘€ ∈ 𝑅 (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ 𝑀 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
6455, 63bitrdi 286 . . . . . . 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 323 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ Β¬ βˆ€π‘¦ ∈ π‘Œ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
66 rexnal 3100 . . . . . 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 481 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
69 phnv 30054 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘ˆ ∈ CPreHilOLD β†’ π‘ˆ ∈ NrmCVec)
7010, 69syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ NrmCVec)
7170ad2antrr 724 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ π‘ˆ ∈ NrmCVec)
7212ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
73 inss1 4227 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((SubSpβ€˜π‘ˆ) ∩ CBan) βŠ† (SubSpβ€˜π‘ˆ)
7473, 11sselid 3979 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ (SubSpβ€˜π‘ˆ))
75 eqid 2732 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (SubSpβ€˜π‘ˆ) = (SubSpβ€˜π‘ˆ)
766, 9, 75sspba 29967 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ π‘Š ∈ (SubSpβ€˜π‘ˆ)) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
7770, 74, 76syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
7877adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
7978sselda 3981 . . . . . . . . . . . 12 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 𝑦 ∈ 𝑋)
806, 7nvmcl 29886 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
8171, 72, 79, 80syl3anc 1371 . . . . . . . . . . 11 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋)
826, 8nvcl 29901 . . . . . . . . . . 11 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) β†’ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
8371, 81, 82syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)) ∈ ℝ)
8483resqcld 14086 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2) ∈ ℝ)
8568, 84letrid 11362 . . . . . . . 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 862 . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))) ∈ ℝ)
8847adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 0 ≀ (βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛))))
896, 8nvge0 29913 . . . . . . . . . . 11 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ (𝐴𝑀𝑦) ∈ 𝑋) β†’ 0 ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
9071, 81, 89syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ 0 ≀ (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
9187, 83, 88, 90le2sqd 14216 . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((βˆšβ€˜((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))↑2) = ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
9392breq1d 5157 . . . . . . . . 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 278 . . . . . . . 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 317 . . . . . . 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 29926 . . . . . . . . . 10 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) β†’ (𝐴𝐷𝑦) = (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
9771, 72, 79, 96syl3anc 1371 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ (𝐴𝐷𝑦) = (π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦)))
9897oveq1d 7420 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ β„•) ∧ 𝑦 ∈ π‘Œ) β†’ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) = ((π‘β€˜(𝐴𝑀𝑦))↑2))
9998breq1d 5157 . . . . . . 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 293 . . . . . 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 3168 . . . . 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 3146 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘› ∈ β„• βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))
1049fvexi 6902 . . . 4 π‘Œ ∈ V
105 nnenom 13941 . . . 4 β„• β‰ˆ Ο‰
106 oveq2 7413 . . . . . 6 (𝑦 = (π‘“β€˜π‘›) β†’ (𝐴𝐷𝑦) = (𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›)))
107106oveq1d 7420 . . . . 5 (𝑦 = (π‘“β€˜π‘›) β†’ ((𝐴𝐷𝑦)↑2) = ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2))
108107breq1d 5157 . . . 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 481 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) β†’ π‘ˆ ∈ CPreHilOLD)
11211adantr 481 . . 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 481 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑓:β„•βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)))) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
114 simprl 769 . . 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 771 . . . 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 6888 . . . . . . . 8 (𝑛 = π‘˜ β†’ (π‘“β€˜π‘›) = (π‘“β€˜π‘˜))
117116oveq2d 7421 . . . . . . 7 (𝑛 = π‘˜ β†’ (𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›)) = (𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘˜)))
118117oveq1d 7420 . . . . . 6 (𝑛 = π‘˜ β†’ ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) = ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘˜))↑2))
119 oveq2 7413 . . . . . . 7 (𝑛 = π‘˜ β†’ (1 / 𝑛) = (1 / π‘˜))
120119oveq2d 7421 . . . . . 6 (𝑛 = π‘˜ β†’ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) = ((𝑆↑2) + (1 / π‘˜)))
121118, 120breq12d 5160 . . . . 5 (𝑛 = π‘˜ β†’ (((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘›))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / 𝑛)) ↔ ((𝐴𝐷(π‘“β€˜π‘˜))↑2) ≀ ((𝑆↑2) + (1 / π‘˜))))
122121rspccva 3611 . . . 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 580 . . 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 2732 . . 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 30120 . 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 1938 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 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541  βˆƒwex 1781   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061  βˆƒwrex 3070  Vcvv 3474   ∩ cin 3946   βŠ† wss 3947  βˆ…c0 4321   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  ran crn 5676  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  infcinf 9432  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   < clt 11244   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  β„•cn 12208  2c2 12263  β†‘cexp 14023  βˆšcsqrt 15176  MetOpencmopn 20926  β‡π‘‘clm 22721  NrmCVeccnv 29824  BaseSetcba 29826   βˆ’π‘£ cnsb 29829  normCVcnmcv 29830  IndMetcims 29831  SubSpcss 29961  CPreHilOLDccphlo 30052  CBanccbn 30102
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  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 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  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 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fl 13753  df-seq 13963  df-exp 14024  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-rest 17364  df-topgen 17385  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-fbas 20933  df-fg 20934  df-top 22387  df-topon 22404  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516  df-nei 22593  df-lm 22724  df-haus 22810  df-fil 23341  df-fm 23433  df-flim 23434  df-flf 23435  df-cfil 24763  df-cau 24764  df-cmet 24765  df-grpo 29733  df-gid 29734  df-ginv 29735  df-gdiv 29736  df-ablo 29785  df-vc 29799  df-nv 29832  df-va 29835  df-ba 29836  df-sm 29837  df-0v 29838  df-vs 29839  df-nmcv 29840  df-ims 29841  df-ssp 29962  df-ph 30053  df-cbn 30103
This theorem is referenced by:  minvecolem7  30123
  Copyright terms: Public domain W3C validator