Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  qndenserrnbl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem qndenserrnbl 44998
Description: n-dimensional rational numbers are dense in the space of n-dimensional real numbers, with respect to the n-dimensional standard topology. (Contributed by Glauco Siliprandi, 24-Dec-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
qndenserrnbl.i (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ Fin)
qndenserrnbl.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
qndenserrnbl.d 𝐷 = (distβ€˜(ℝ^β€˜πΌ))
qndenserrnbl.e (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ ℝ+)
Assertion
Ref Expression
qndenserrnbl (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ (β„š ↑m 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸))
Distinct variable groups:   𝑦,𝐷   𝑦,𝐸   𝑦,𝐼   𝑦,𝑋   πœ‘,𝑦

Proof of Theorem qndenserrnbl
StepHypRef Expression
1 0ex 5307 . . . . . 6 βˆ… ∈ V
21snid 4664 . . . . 5 βˆ… ∈ {βˆ…}
32a1i 11 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ βˆ… ∈ {βˆ…})
4 oveq2 7414 . . . . . 6 (𝐼 = βˆ… β†’ (β„š ↑m 𝐼) = (β„š ↑m βˆ…))
5 qex 12942 . . . . . . . 8 β„š ∈ V
6 mapdm0 8833 . . . . . . . 8 (β„š ∈ V β†’ (β„š ↑m βˆ…) = {βˆ…})
75, 6ax-mp 5 . . . . . . 7 (β„š ↑m βˆ…) = {βˆ…}
87a1i 11 . . . . . 6 (𝐼 = βˆ… β†’ (β„š ↑m βˆ…) = {βˆ…})
94, 8eqtr2d 2774 . . . . 5 (𝐼 = βˆ… β†’ {βˆ…} = (β„š ↑m 𝐼))
109adantl 483 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ {βˆ…} = (β„š ↑m 𝐼))
113, 10eleqtrd 2836 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ βˆ… ∈ (β„š ↑m 𝐼))
12 qndenserrnbl.i . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐼 ∈ Fin)
13 qndenserrnbl.d . . . . . . . . 9 𝐷 = (distβ€˜(ℝ^β€˜πΌ))
1413rrxmetfi 24921 . . . . . . . 8 (𝐼 ∈ Fin β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜(ℝ ↑m 𝐼)))
1512, 14syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (Metβ€˜(ℝ ↑m 𝐼)))
16 metxmet 23832 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ (Metβ€˜(ℝ ↑m 𝐼)) β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜(ℝ ↑m 𝐼)))
1715, 16syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜(ℝ ↑m 𝐼)))
1817adantr 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜(ℝ ↑m 𝐼)))
19 qndenserrnbl.x . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
2019adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ 𝑋 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
21 oveq2 7414 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 = βˆ… β†’ (ℝ ↑m 𝐼) = (ℝ ↑m βˆ…))
22 reex 11198 . . . . . . . . . . . . 13 ℝ ∈ V
23 mapdm0 8833 . . . . . . . . . . . . 13 (ℝ ∈ V β†’ (ℝ ↑m βˆ…) = {βˆ…})
2422, 23ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (ℝ ↑m βˆ…) = {βˆ…}
2524a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 = βˆ… β†’ (ℝ ↑m βˆ…) = {βˆ…})
2621, 25eqtrd 2773 . . . . . . . . . 10 (𝐼 = βˆ… β†’ (ℝ ↑m 𝐼) = {βˆ…})
2726adantl 483 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ (ℝ ↑m 𝐼) = {βˆ…})
2820, 27eleqtrd 2836 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ 𝑋 ∈ {βˆ…})
29 elsng 4642 . . . . . . . . . 10 (𝑋 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) β†’ (𝑋 ∈ {βˆ…} ↔ 𝑋 = βˆ…))
3019, 29syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (𝑋 ∈ {βˆ…} ↔ 𝑋 = βˆ…))
3130adantr 482 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ (𝑋 ∈ {βˆ…} ↔ 𝑋 = βˆ…))
3228, 31mpbid 231 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ 𝑋 = βˆ…)
3332eqcomd 2739 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ βˆ… = 𝑋)
3433, 20eqeltrd 2834 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ βˆ… ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
35 qndenserrnbl.e . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ ℝ+)
3635rpxrd 13014 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐸 ∈ ℝ*)
3735rpgt0d 13016 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 0 < 𝐸)
3836, 37jca 513 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐸 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝐸))
3938adantr 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ (𝐸 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝐸))
40 xblcntr 23909 . . . . 5 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜(ℝ ↑m 𝐼)) ∧ βˆ… ∈ (ℝ ↑m 𝐼) ∧ (𝐸 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝐸)) β†’ βˆ… ∈ (βˆ…(ballβ€˜π·)𝐸))
4118, 34, 39, 40syl3anc 1372 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ βˆ… ∈ (βˆ…(ballβ€˜π·)𝐸))
4233oveq1d 7421 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ (βˆ…(ballβ€˜π·)𝐸) = (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸))
4341, 42eleqtrd 2836 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ βˆ… ∈ (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸))
44 eleq1 2822 . . . 4 (𝑦 = βˆ… β†’ (𝑦 ∈ (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸) ↔ βˆ… ∈ (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸)))
4544rspcev 3613 . . 3 ((βˆ… ∈ (β„š ↑m 𝐼) ∧ βˆ… ∈ (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸)) β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ (β„š ↑m 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸))
4611, 43, 45syl2anc 585 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝐼 = βˆ…) β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ (β„š ↑m 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸))
4712adantr 482 . . 3 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝐼 = βˆ…) β†’ 𝐼 ∈ Fin)
48 neqne 2949 . . . 4 (Β¬ 𝐼 = βˆ… β†’ 𝐼 β‰  βˆ…)
4948adantl 483 . . 3 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝐼 = βˆ…) β†’ 𝐼 β‰  βˆ…)
5019adantr 482 . . 3 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝐼 = βˆ…) β†’ 𝑋 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
5135adantr 482 . . 3 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝐼 = βˆ…) β†’ 𝐸 ∈ ℝ+)
5247, 49, 50, 13, 51qndenserrnbllem 44997 . 2 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝐼 = βˆ…) β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ (β„š ↑m 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸))
5346, 52pm2.61dan 812 1 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ (β„š ↑m 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ballβ€˜π·)𝐸))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆƒwrex 3071  Vcvv 3475  βˆ…c0 4322  {csn 4628   class class class wbr 5148  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406   ↑m cmap 8817  Fincfn 8936  β„cr 11106  0cc0 11107  β„*cxr 11244   < clt 11245  β„šcq 12929  β„+crp 12971  distcds 17203  βˆžMetcxmet 20922  Metcmet 20923  ballcbl 20924  β„^crrx 24892
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-tpos 8208  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  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-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xadd 13090  df-ioo 13325  df-ico 13327  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-seq 13964  df-exp 14025  df-hash 14288  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-clim 15429  df-sum 15630  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-sca 17210  df-vsca 17211  df-ip 17212  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-hom 17218  df-cco 17219  df-0g 17384  df-gsum 17385  df-prds 17390  df-pws 17392  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-mhm 18668  df-grp 18819  df-minusg 18820  df-sbg 18821  df-subg 18998  df-ghm 19085  df-cntz 19176  df-cmn 19645  df-abl 19646  df-mgp 19983  df-ur 20000  df-ring 20052  df-cring 20053  df-oppr 20143  df-dvdsr 20164  df-unit 20165  df-invr 20195  df-dvr 20208  df-rnghom 20244  df-drng 20310  df-field 20311  df-subrg 20354  df-staf 20446  df-srng 20447  df-lmod 20466  df-lss 20536  df-sra 20778  df-rgmod 20779  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-cnfld 20938  df-refld 21150  df-dsmm 21279  df-frlm 21294  df-nm 24083  df-tng 24085  df-tcph 24678  df-rrx 24894
This theorem is referenced by:  qndenserrnopnlem  45000
  Copyright terms: Public domain W3C validator