Theorem ovolshftlem2 25468

Description: Lemma for ovolshft 25469. (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 730	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝐴 ⊆ ℝ)
3		ovolshft.2	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
4	3	ad3antrrr 730	. . . . . . 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 730	. . . . . . 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 2736	. . . . . . 7 ⊢ seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)) = seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔))
9		2fveq3 6886	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → (1st ‘(𝑔‘𝑚)) = (1st ‘(𝑔‘𝑛)))
10	9	oveq1d 7425	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ((1st ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶) = ((1st ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶))
11		2fveq3 6886	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → (2nd ‘(𝑔‘𝑚)) = (2nd ‘(𝑔‘𝑛)))
12	11	oveq1d 7425	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ((2nd ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶) = ((2nd ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶))
13	10, 12	opeq12d 4862	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑚 = 𝑛 → ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶)⟩ = ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶)⟩)
14	13	cbvmptv 5230	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ ↦ ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑚)) + 𝐶)⟩) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⟨((1st ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶), ((2nd ‘(𝑔‘𝑛)) + 𝐶)⟩)
15		simplr 768	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ))
16		elovolmlem 25432	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ) ↔ 𝑔:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
17	15, 16	sylib 218	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → 𝑔:ℕ⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
18		simpr 484	. . . . . . 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 25467	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) ∧ 𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔)) → sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < ) ∈ 𝑀)
20		eleq1a 2830	. . . . . 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 453	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) ∧ 𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)) → ((𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
23	22	rexlimdva 3142	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ℝ*) → (∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
24	23	ralrimiva 3133	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ ℝ* (∃𝑔 ∈ (( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↑m ℕ)(𝐴 ⊆ ∪ ran ((,) ∘ 𝑔) ∧ 𝑧 = sup(ran seq1( + , ((abs ∘ − ) ∘ 𝑔)), ℝ*, < )) → 𝑧 ∈ 𝑀))
25		rabss 4052	. 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 234	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 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3052  ∃wrex 3061  {crab 3420   ∩ cin 3930   ⊆ wss 3931  ⟨cop 4612  ∪ cuni 4888   ↦ cmpt 5206   × cxp 5657  ran crn 5660   ∘ ccom 5663  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  1^st c1st 7991  2^nd c2nd 7992   ↑_m cmap 8845  supcsup 9457  ℝcr 11133  1c1 11135   + caddc 11137  ℝ^*cxr 11273   < clt 11274   ≤ cle 11275   − cmin 11471  ℕcn 12245  (,)cioo 13367  seqcseq 14024  abscabs 15258

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2708  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-cnex 11190  ax-resscn 11191  ax-1cn 11192  ax-icn 11193  ax-addcl 11194  ax-addrcl 11195  ax-mulcl 11196  ax-mulrcl 11197  ax-mulcom 11198  ax-addass 11199  ax-mulass 11200  ax-distr 11201  ax-i2m1 11202  ax-1ne0 11203  ax-1rid 11204  ax-rnegex 11205  ax-rrecex 11206  ax-cnre 11207  ax-pre-lttri 11208  ax-pre-lttrn 11209  ax-pre-ltadd 11210  ax-pre-mulgt0 11211  ax-pre-sup 11212

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7867  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8724  df-map 8847  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-sup 9459  df-pnf 11276  df-mnf 11277  df-xr 11278  df-ltxr 11279  df-le 11280  df-sub 11473  df-neg 11474  df-div 11900  df-nn 12246  df-2 12308  df-3 12309  df-n0 12507  df-z 12594  df-uz 12858  df-rp 13014  df-ioo 13371  df-ico 13373  df-fz 13530  df-seq 14025  df-exp 14085  df-cj 15123  df-re 15124  df-im 15125  df-sqrt 15259  df-abs 15260

This theorem is referenced by:  ovolshft  25469