Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rrndstprj2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rrndstprj2 36290
Description: Bound on the distance between two points in Euclidean space given bounds on the distances in each coordinate. This theorem and rrndstprj1 36289 can be used to show that the supremum norm and Euclidean norm are equivalent. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 13-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
rrnval.1 𝑋 = (ℝ ↑m 𝐼)
rrndstprj1.1 𝑀 = ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))
Assertion
Ref Expression
rrndstprj2 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝐹(ℝn𝐼)𝐺) < (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐺   𝑛,𝐼   𝑛,𝑀   𝑅,𝑛   𝑛,𝐹
Allowed substitution hint:   𝑋(𝑛)

Proof of Theorem rrndstprj2
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl1 1191 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}))
21eldifad 3922 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐼 ∈ Fin)
3 simpl2 1192 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐹𝑋)
4 simpl3 1193 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐺𝑋)
5 rrnval.1 . . . 4 𝑋 = (ℝ ↑m 𝐼)
65rrnmval 36287 . . 3 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) → (𝐹(ℝn𝐼)𝐺) = (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)))
72, 3, 4, 6syl3anc 1371 . 2 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝐹(ℝn𝐼)𝐺) = (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)))
8 eldifsni 4750 . . . . . 6 (𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) → 𝐼 ≠ ∅)
91, 8syl 17 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐼 ≠ ∅)
103, 5eleqtrdi 2848 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐹 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
11 elmapi 8787 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) → 𝐹:𝐼⟶ℝ)
1210, 11syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐹:𝐼⟶ℝ)
1312ffvelcdmda 7035 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
144, 5eleqtrdi 2848 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐺 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
15 elmapi 8787 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) → 𝐺:𝐼⟶ℝ)
1614, 15syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐺:𝐼⟶ℝ)
1716ffvelcdmda 7035 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
1813, 17resubcld 11583 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)) ∈ ℝ)
1918resqcld 14030 . . . . 5 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2) ∈ ℝ)
20 simprl 769 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝑅 ∈ ℝ+)
2120rpred 12957 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝑅 ∈ ℝ)
2221resqcld 14030 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝑅↑2) ∈ ℝ)
2322adantr 481 . . . . 5 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝑅↑2) ∈ ℝ)
24 absresq 15187 . . . . . . 7 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)) ∈ ℝ → ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)))↑2) = (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))
2518, 24syl 17 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)))↑2) = (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))
26 rrndstprj1.1 . . . . . . . . . 10 𝑀 = ((abs ∘ − ) ↾ (ℝ × ℝ))
2726remetdval 24152 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝐺𝑘) ∈ ℝ) → ((𝐹𝑘)𝑀(𝐺𝑘)) = (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))))
2813, 17, 27syl2anc 584 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((𝐹𝑘)𝑀(𝐺𝑘)) = (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))))
29 simprr 771 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)
30 fveq2 6842 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑘 → (𝐹𝑛) = (𝐹𝑘))
31 fveq2 6842 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑘 → (𝐺𝑛) = (𝐺𝑘))
3230, 31oveq12d 7375 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑘 → ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) = ((𝐹𝑘)𝑀(𝐺𝑘)))
3332breq1d 5115 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑘 → (((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅 ↔ ((𝐹𝑘)𝑀(𝐺𝑘)) < 𝑅))
3433rspccva 3580 . . . . . . . . 9 ((∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅𝑘𝐼) → ((𝐹𝑘)𝑀(𝐺𝑘)) < 𝑅)
3529, 34sylan 580 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((𝐹𝑘)𝑀(𝐺𝑘)) < 𝑅)
3628, 35eqbrtrrd 5129 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))) < 𝑅)
3718recnd 11183 . . . . . . . . 9 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)) ∈ ℂ)
3837abscld 15321 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))) ∈ ℝ)
3921adantr 481 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → 𝑅 ∈ ℝ)
4037absge0d 15329 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → 0 ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))))
4120rpge0d 12961 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ 𝑅)
4241adantr 481 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → 0 ≤ 𝑅)
4338, 39, 40, 42lt2sqd 14159 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))) < 𝑅 ↔ ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)))↑2) < (𝑅↑2)))
4436, 43mpbid 231 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)))↑2) < (𝑅↑2))
4525, 44eqbrtrrd 5129 . . . . 5 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2) < (𝑅↑2))
462, 9, 19, 23, 45fsumlt 15685 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2) < Σ𝑘𝐼 (𝑅↑2))
472, 19fsumrecl 15619 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2) ∈ ℝ)
4818sqge0d 14042 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → 0 ≤ (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))
492, 19, 48fsumge0 15680 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))
50 resqrtth 15140 . . . . 5 ((Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)) → ((√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))↑2) = Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))
5147, 49, 50syl2anc 584 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))↑2) = Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))
52 hashnncl 14266 . . . . . . . . . . . 12 (𝐼 ∈ Fin → ((♯‘𝐼) ∈ ℕ ↔ 𝐼 ≠ ∅))
532, 52syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((♯‘𝐼) ∈ ℕ ↔ 𝐼 ≠ ∅))
549, 53mpbird 256 . . . . . . . . . 10 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (♯‘𝐼) ∈ ℕ)
5554nnrpd 12955 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (♯‘𝐼) ∈ ℝ+)
5655rpred 12957 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
5755rpge0d 12961 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ (♯‘𝐼))
58 resqrtth 15140 . . . . . . . 8 (((♯‘𝐼) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (♯‘𝐼)) → ((√‘(♯‘𝐼))↑2) = (♯‘𝐼))
5956, 57, 58syl2anc 584 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((√‘(♯‘𝐼))↑2) = (♯‘𝐼))
6059oveq2d 7373 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((𝑅↑2) · ((√‘(♯‘𝐼))↑2)) = ((𝑅↑2) · (♯‘𝐼)))
6122recnd 11183 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝑅↑2) ∈ ℂ)
6255rpcnd 12959 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (♯‘𝐼) ∈ ℂ)
6361, 62mulcomd 11176 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((𝑅↑2) · (♯‘𝐼)) = ((♯‘𝐼) · (𝑅↑2)))
6460, 63eqtrd 2776 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((𝑅↑2) · ((√‘(♯‘𝐼))↑2)) = ((♯‘𝐼) · (𝑅↑2)))
6520rpcnd 12959 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝑅 ∈ ℂ)
6655rpsqrtcld 15296 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (√‘(♯‘𝐼)) ∈ ℝ+)
6766rpcnd 12959 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (√‘(♯‘𝐼)) ∈ ℂ)
6865, 67sqmuld 14063 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((𝑅 · (√‘(♯‘𝐼)))↑2) = ((𝑅↑2) · ((√‘(♯‘𝐼))↑2)))
69 fsumconst 15675 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑅↑2) ∈ ℂ) → Σ𝑘𝐼 (𝑅↑2) = ((♯‘𝐼) · (𝑅↑2)))
702, 61, 69syl2anc 584 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → Σ𝑘𝐼 (𝑅↑2) = ((♯‘𝐼) · (𝑅↑2)))
7164, 68, 703eqtr4d 2786 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((𝑅 · (√‘(♯‘𝐼)))↑2) = Σ𝑘𝐼 (𝑅↑2))
7246, 51, 713brtr4d 5137 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))↑2) < ((𝑅 · (√‘(♯‘𝐼)))↑2))
7347, 49resqrtcld 15302 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)) ∈ ℝ)
7420, 66rpmulcld 12973 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))) ∈ ℝ+)
7574rpred 12957 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))) ∈ ℝ)
7647, 49sqrtge0d 15305 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)))
7774rpge0d 12961 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))))
7873, 75, 76, 77lt2sqd 14159 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)) < (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))) ↔ ((√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))↑2) < ((𝑅 · (√‘(♯‘𝐼)))↑2)))
7972, 78mpbird 256 . 2 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)) < (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))))
807, 79eqbrtrd 5127 1 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝐹(ℝn𝐼)𝐺) < (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  w3a 1087   = wceq 1541  wcel 2106  wne 2943  wral 3064  cdif 3907  c0 4282  {csn 4586   class class class wbr 5105   × cxp 5631  cres 5635  ccom 5637  wf 6492  cfv 6496  (class class class)co 7357  m cmap 8765  Fincfn 8883  cc 11049  cr 11050  0cc0 11051   · cmul 11056   < clt 11189  cle 11190  cmin 11385  cn 12153  2c2 12208  +crp 12915  cexp 13967  chash 14230  csqrt 15118  abscabs 15119  Σcsu 15570  ncrrn 36284
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 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-inf2 9577  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129
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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-se 5589  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-isom 6505  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-er 8648  df-map 8767  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9378  df-oi 9446  df-card 9875  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-rp 12916  df-ico 13270  df-fz 13425  df-fzo 13568  df-seq 13907  df-exp 13968  df-hash 14231  df-cj 14984  df-re 14985  df-im 14986  df-sqrt 15120  df-abs 15121  df-clim 15370  df-sum 15571  df-rrn 36285
This theorem is referenced by:  rrncmslem  36291  rrnequiv  36294
  Copyright terms: Public domain W3C validator