Theorem ovolshftlem2 23615

Description: Lemma for ovolshft 23616. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
ovolshft.1	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
ovolshft.2	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
ovolshft.3	⊢ (𝜑 → 𝐵 = {𝑥 ∈ ℝ ∣ (𝑥 − 𝐶) ∈ 𝐴})
ovolshft.4	⊢ 𝑀 = {𝑦 ∈ ℝ* ∣ ∃𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)(𝐵 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) ∧ 𝑦 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ))}

Assertion

Ref	Expression
ovolshftlem2	⊢ (𝜑 → {𝑧 ∈ ℝ* ∣ ∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < ))} ⊆ 𝑀)

Distinct variable groups:   𝑓,𝑔,𝑥,𝑦,𝑧,𝐴   𝐶,𝑓,𝑔,𝑥,𝑦,𝑧   𝐵,𝑓,𝑔,𝑦,𝑧   𝑔,𝑀,𝑧   𝜑,𝑓,𝑔,𝑦,𝑧

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐵(𝑥)   𝑀(𝑥,𝑦,𝑓)

Proof of Theorem ovolshftlem2

Dummy variables 𝑛 𝑚 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ovolshft.1	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
2	1	ad3antrrr 722	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝐴 ⊆ ℝ)
3		ovolshft.2	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
4	3	ad3antrrr 722	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝐶 ∈ ℝ)
5		ovolshft.3	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = {𝑥 ∈ ℝ ∣ (𝑥 − 𝐶) ∈ 𝐴})
6	5	ad3antrrr 722	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝐵 = {𝑥 ∈ ℝ ∣ (𝑥 − 𝐶) ∈ 𝐴})
7		ovolshft.4	. . . . . . 7 ⊢ 𝑀 = {𝑦 ∈ ℝ* ∣ ∃𝑓 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)(𝐵 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑓) ∧ 𝑦 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑓)), ℝ*, < ))}
8		eqid 2797	. . . . . . 7 ⊢ seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)) = seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔))
9		2fveq3 6414	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → (1st ‘(𝑔‘𝑚)) = (1st ‘(𝑔‘𝑛)))
10	9	oveq1d 6891	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ((1st ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶) = ((1st ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶))
11		2fveq3 6414	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → (2nd ‘(𝑔‘𝑚)) = (2nd ‘(𝑔‘𝑛)))
12	11	oveq1d 6891	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ((2nd ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶) = ((2nd ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶))
13	10, 12	opeq12d 4599	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶)⟩ = ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶)⟩)
14	13	cbvmptv 4941	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ ↦ ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶)⟩) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶)⟩)
15		simplr 786	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ))
16		elovolmlem 23579	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ) ↔ 𝑔:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
17	15, 16	sylib 210	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝑔:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
18		simpr 478	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔))
19	2, 4, 6, 7, 8, 14, 17, 18	ovolshftlem1 23614	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < ) ∈ 𝑀)
20		eleq1a 2871	. . . . . 6 ⊢ (sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < ) ∈ 𝑀 → (𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < ) → 𝑧 ∈ 𝑀))
21	19, 20	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → (𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < ) → 𝑧 ∈ 𝑀))
22	21	expimpd 446	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)) → ((𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
23	22	rexlimdva 3210	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → (∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
24	23	ralrimiva 3145	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ ℝ* (∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
25		rabss 3873	. 2 ⊢ ({𝑧 ∈ ℝ* ∣ ∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < ))} ⊆ 𝑀 ↔ ∀𝑧 ∈ ℝ* (∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
26	24, 25	sylibr 226	1 ⊢ (𝜑 → {𝑧 ∈ ℝ* ∣ ∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑𝑚 ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < ))} ⊆ 𝑀)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 385   = wceq 1653   ∈ wcel 2157  ∀wral 3087  ∃wrex 3088  {crab 3091   ∩ cin 3766   ⊆ wss 3767  ⟨cop 4372  ∪ cuni 4626   ↦ cmpt 4920   × cxp 5308  ran crn 5311   ∘ ccom 5314  ⟶wf 6095  ‘cfv 6099  (class class class)co 6876  1^st c1st 7397  2^nd c2nd 7398   ↑_𝑚 cmap 8093  supcsup 8586  ℝcr 10221  1c1 10223   + caddc 10225  ℝ^*cxr 10360   < clt 10361   ≤ cle 10362   − cmin 10554  ℕcn 11310  (,)cioo 12420  seqcseq 13051  abscabs 14312

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2354  ax-ext 2775  ax-sep 4973  ax-nul 4981  ax-pow 5033  ax-pr 5095  ax-un 7181  ax-cnex 10278  ax-resscn 10279  ax-1cn 10280  ax-icn 10281  ax-addcl 10282  ax-addrcl 10283  ax-mulcl 10284  ax-mulrcl 10285  ax-mulcom 10286  ax-addass 10287  ax-mulass 10288  ax-distr 10289  ax-i2m1 10290  ax-1ne0 10291  ax-1rid 10292  ax-rnegex 10293  ax-rrecex 10294  ax-cnre 10295  ax-pre-lttri 10296  ax-pre-lttrn 10297  ax-pre-ltadd 10298  ax-pre-mulgt0 10299  ax-pre-sup 10300

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2590  df-eu 2607  df-clab 2784  df-cleq 2790  df-clel 2793  df-nfc 2928  df-ne 2970  df-nel 3073  df-ral 3092  df-rex 3093  df-reu 3094  df-rmo 3095  df-rab 3096  df-v 3385  df-sbc 3632  df-csb 3727  df-dif 3770  df-un 3772  df-in 3774  df-ss 3781  df-pss 3783  df-nul 4114  df-if 4276  df-pw 4349  df-sn 4367  df-pr 4369  df-tp 4371  df-op 4373  df-uni 4627  df-iun 4710  df-br 4842  df-opab 4904  df-mpt 4921  df-tr 4944  df-id 5218  df-eprel 5223  df-po 5231  df-so 5232  df-fr 5269  df-we 5271  df-xp 5316  df-rel 5317  df-cnv 5318  df-co 5319  df-dm 5320  df-rn 5321  df-res 5322  df-ima 5323  df-pred 5896  df-ord 5942  df-on 5943  df-lim 5944  df-suc 5945  df-iota 6062  df-fun 6101  df-fn 6102  df-f 6103  df-f1 6104  df-fo 6105  df-f1o 6106  df-fv 6107  df-riota 6837  df-ov 6879  df-oprab 6880  df-mpt2 6881  df-om 7298  df-1st 7399  df-2nd 7400  df-wrecs 7643  df-recs 7705  df-rdg 7743  df-er 7980  df-map 8095  df-en 8194  df-dom 8195  df-sdom 8196  df-sup 8588  df-pnf 10363  df-mnf 10364  df-xr 10365  df-ltxr 10366  df-le 10367  df-sub 10556  df-neg 10557  df-div 10975  df-nn 11311  df-2 11372  df-3 11373  df-n0 11577  df-z 11663  df-uz 11927  df-rp 12071  df-ioo 12424  df-ico 12426  df-fz 12577  df-seq 13052  df-exp 13111  df-cj 14177  df-re 14178  df-im 14179  df-sqrt 14313  df-abs 14314

This theorem is referenced by:  ovolshft  23616