Theorem ovolshftlem2 25572

Description: Lemma for ovolshft 25573. (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 740	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝐴 ⊆ ℝ)
3		ovolshft.2	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
4	3	ad3antrrr 740	. . . . . . 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 740	. . . . . . 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 2762	. . . . . . 7 ⊢ seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)) = seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔))
9		2fveq3 6872	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → (1st ‘(𝑔‘𝑚)) = (1st ‘(𝑔‘𝑛)))
10	9	oveq1d 7411	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ((1st ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶) = ((1st ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶))
11		2fveq3 6872	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → (2nd ‘(𝑔‘𝑚)) = (2nd ‘(𝑔‘𝑛)))
12	11	oveq1d 7411	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ((2nd ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶) = ((2nd ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶))
13	10, 12	opeq12d 4839	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶)⟩ = ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶)⟩)
14	13	cbvmptv 5204	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ ↦ ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶)⟩) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶)⟩)
15		simplr 778	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ))
16		elovolmlem 25536	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ↔ 𝑔:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
17	15, 16	sylib 220	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝑔:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
18		simpr 488	. . . . . . 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 25571	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < ) ∈ 𝑀)
20		eleq1a 2857	. . . . . 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 457	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) → ((𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
23	22	rexlimdva 3163	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → (∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
24	23	ralrimiva 3154	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ ℝ* (∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
25		rabss 4023	. 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 236	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 399   = wceq 1560   ∈ wcel 2142  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  {crab 3414   ∩ cin 3903   ⊆ wss 3904  ⟨cop 4588  ∪ cuni 4865   ↦ cmpt 5181   × cxp 5645  ran crn 5648   ∘ ccom 5651  ⟶wf 6517  ‘cfv 6521  (class class class)co 7396  1^st c1st 7968  2^nd c2nd 7969   ↑_m cmap 8808  supcsup 9386  ℝcr 11072  1c1 11074   + caddc 11076  ℝ^*cxr 11215   < clt 11216   ≤ cle 11217   − cmin 11414  ℕcn 12210  (,)cioo 13349  seqcseq 14014  abscabs 15261

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-cnex 11129  ax-resscn 11130  ax-1cn 11131  ax-icn 11132  ax-addcl 11133  ax-addrcl 11134  ax-mulcl 11135  ax-mulrcl 11136  ax-mulcom 11137  ax-addass 11138  ax-mulass 11139  ax-distr 11140  ax-i2m1 11141  ax-1ne0 11142  ax-1rid 11143  ax-rnegex 11144  ax-rrecex 11145  ax-cnre 11146  ax-pre-lttri 11147  ax-pre-lttrn 11148  ax-pre-ltadd 11149  ax-pre-mulgt0 11150  ax-pre-sup 11151

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6288  df-ord 6349  df-on 6350  df-lim 6351  df-suc 6352  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-om 7847  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8381  df-er 8678  df-map 8810  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-sup 9388  df-pnf 11218  df-mnf 11219  df-xr 11220  df-ltxr 11221  df-le 11222  df-sub 11416  df-neg 11417  df-div 11845  df-nn 12211  df-2 12280  df-3 12281  df-n0 12482  df-z 12569  df-uz 12840  df-rp 12994  df-ioo 13353  df-ico 13355  df-fz 13513  df-seq 14015  df-exp 14075  df-cj 15126  df-re 15127  df-im 15128  df-sqrt 15262  df-abs 15263

This theorem is referenced by:  ovolshft  25573