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Theorem rrndstprj2 37360
Description: Bound on the distance between two points in Euclidean space given bounds on the distances in each coordinate. This theorem and rrndstprj1 37359 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 ∘ βˆ’ ) β†Ύ (ℝ Γ— ℝ))
Assertion
Ref Expression
rrndstprj2 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (𝐹(ℝnβ€˜πΌ)𝐺) < (𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐺   𝑛,𝐼   𝑛,𝑀   𝑅,𝑛   𝑛,𝐹
Allowed substitution hint:   𝑋(𝑛)

Proof of Theorem rrndstprj2
Dummy variable π‘˜ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl1 1188 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}))
21eldifad 3952 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝐼 ∈ Fin)
3 simpl2 1189 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝐹 ∈ 𝑋)
4 simpl3 1190 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝐺 ∈ 𝑋)
5 rrnval.1 . . . 4 𝑋 = (ℝ ↑m 𝐼)
65rrnmval 37357 . . 3 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) β†’ (𝐹(ℝnβ€˜πΌ)𝐺) = (βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2)))
72, 3, 4, 6syl3anc 1368 . 2 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (𝐹(ℝnβ€˜πΌ)𝐺) = (βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2)))
8 eldifsni 4789 . . . . . 6 (𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) β†’ 𝐼 β‰  βˆ…)
91, 8syl 17 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝐼 β‰  βˆ…)
103, 5eleqtrdi 2835 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝐹 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
11 elmapi 8864 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) β†’ 𝐹:πΌβŸΆβ„)
1210, 11syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝐹:πΌβŸΆβ„)
1312ffvelcdmda 7088 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ)
144, 5eleqtrdi 2835 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝐺 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
15 elmapi 8864 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) β†’ 𝐺:πΌβŸΆβ„)
1614, 15syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝐺:πΌβŸΆβ„)
1716ffvelcdmda 7088 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ (πΊβ€˜π‘˜) ∈ ℝ)
1813, 17resubcld 11670 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜)) ∈ ℝ)
1918resqcld 14119 . . . . 5 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2) ∈ ℝ)
20 simprl 769 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝑅 ∈ ℝ+)
2120rpred 13046 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝑅 ∈ ℝ)
2221resqcld 14119 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (𝑅↑2) ∈ ℝ)
2322adantr 479 . . . . 5 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ (𝑅↑2) ∈ ℝ)
24 absresq 15279 . . . . . . 7 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜)) ∈ ℝ β†’ ((absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜)))↑2) = (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))
2518, 24syl 17 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ ((absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜)))↑2) = (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))
26 rrndstprj1.1 . . . . . . . . . 10 𝑀 = ((abs ∘ βˆ’ ) β†Ύ (ℝ Γ— ℝ))
2726remetdval 24721 . . . . . . . . 9 (((πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ ∧ (πΊβ€˜π‘˜) ∈ ℝ) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜)𝑀(πΊβ€˜π‘˜)) = (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))))
2813, 17, 27syl2anc 582 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜)𝑀(πΊβ€˜π‘˜)) = (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))))
29 simprr 771 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)
30 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘˜ β†’ (πΉβ€˜π‘›) = (πΉβ€˜π‘˜))
31 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘˜ β†’ (πΊβ€˜π‘›) = (πΊβ€˜π‘˜))
3230, 31oveq12d 7433 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = π‘˜ β†’ ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) = ((πΉβ€˜π‘˜)𝑀(πΊβ€˜π‘˜)))
3332breq1d 5153 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = π‘˜ β†’ (((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅 ↔ ((πΉβ€˜π‘˜)𝑀(πΊβ€˜π‘˜)) < 𝑅))
3433rspccva 3601 . . . . . . . . 9 ((βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅 ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜)𝑀(πΊβ€˜π‘˜)) < 𝑅)
3529, 34sylan 578 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜)𝑀(πΊβ€˜π‘˜)) < 𝑅)
3628, 35eqbrtrrd 5167 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))) < 𝑅)
3718recnd 11270 . . . . . . . . 9 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜)) ∈ β„‚)
3837abscld 15413 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))) ∈ ℝ)
3921adantr 479 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ 𝑅 ∈ ℝ)
4037absge0d 15421 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ 0 ≀ (absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))))
4120rpge0d 13050 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 0 ≀ 𝑅)
4241adantr 479 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ 0 ≀ 𝑅)
4338, 39, 40, 42lt2sqd 14248 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ ((absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))) < 𝑅 ↔ ((absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜)))↑2) < (𝑅↑2)))
4436, 43mpbid 231 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ ((absβ€˜((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜)))↑2) < (𝑅↑2))
4525, 44eqbrtrrd 5167 . . . . 5 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2) < (𝑅↑2))
462, 9, 19, 23, 45fsumlt 15776 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2) < Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (𝑅↑2))
472, 19fsumrecl 15710 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2) ∈ ℝ)
4818sqge0d 14131 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) ∧ π‘˜ ∈ 𝐼) β†’ 0 ≀ (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))
492, 19, 48fsumge0 15771 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 0 ≀ Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))
50 resqrtth 15232 . . . . 5 ((Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2)) β†’ ((βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))↑2) = Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))
5147, 49, 50syl2anc 582 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))↑2) = Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))
52 hashnncl 14355 . . . . . . . . . . . 12 (𝐼 ∈ Fin β†’ ((β™―β€˜πΌ) ∈ β„• ↔ 𝐼 β‰  βˆ…))
532, 52syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((β™―β€˜πΌ) ∈ β„• ↔ 𝐼 β‰  βˆ…))
549, 53mpbird 256 . . . . . . . . . 10 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (β™―β€˜πΌ) ∈ β„•)
5554nnrpd 13044 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (β™―β€˜πΌ) ∈ ℝ+)
5655rpred 13046 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (β™―β€˜πΌ) ∈ ℝ)
5755rpge0d 13050 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 0 ≀ (β™―β€˜πΌ))
58 resqrtth 15232 . . . . . . . 8 (((β™―β€˜πΌ) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (β™―β€˜πΌ)) β†’ ((βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))↑2) = (β™―β€˜πΌ))
5956, 57, 58syl2anc 582 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))↑2) = (β™―β€˜πΌ))
6059oveq2d 7431 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((𝑅↑2) Β· ((βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))↑2)) = ((𝑅↑2) Β· (β™―β€˜πΌ)))
6122recnd 11270 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (𝑅↑2) ∈ β„‚)
6255rpcnd 13048 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (β™―β€˜πΌ) ∈ β„‚)
6361, 62mulcomd 11263 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((𝑅↑2) Β· (β™―β€˜πΌ)) = ((β™―β€˜πΌ) Β· (𝑅↑2)))
6460, 63eqtrd 2765 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((𝑅↑2) Β· ((βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))↑2)) = ((β™―β€˜πΌ) Β· (𝑅↑2)))
6520rpcnd 13048 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 𝑅 ∈ β„‚)
6655rpsqrtcld 15388 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ)) ∈ ℝ+)
6766rpcnd 13048 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ)) ∈ β„‚)
6865, 67sqmuld 14152 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ)))↑2) = ((𝑅↑2) Β· ((βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))↑2)))
69 fsumconst 15766 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑅↑2) ∈ β„‚) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (𝑅↑2) = ((β™―β€˜πΌ) Β· (𝑅↑2)))
702, 61, 69syl2anc 582 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (𝑅↑2) = ((β™―β€˜πΌ) Β· (𝑅↑2)))
7164, 68, 703eqtr4d 2775 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ)))↑2) = Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (𝑅↑2))
7246, 51, 713brtr4d 5175 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))↑2) < ((𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ)))↑2))
7347, 49resqrtcld 15394 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2)) ∈ ℝ)
7420, 66rpmulcld 13062 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))) ∈ ℝ+)
7574rpred 13046 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))) ∈ ℝ)
7647, 49sqrtge0d 15397 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 0 ≀ (βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2)))
7774rpge0d 13050 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ 0 ≀ (𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))))
7873, 75, 76, 77lt2sqd 14248 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ ((βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2)) < (𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))) ↔ ((βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2))↑2) < ((𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ)))↑2)))
7972, 78mpbird 256 . 2 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (βˆšβ€˜Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (((πΉβ€˜π‘˜) βˆ’ (πΊβ€˜π‘˜))↑2)) < (𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))))
807, 79eqbrtrd 5165 1 (((𝐼 ∈ (Fin βˆ– {βˆ…}) ∧ 𝐹 ∈ 𝑋 ∧ 𝐺 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ βˆ€π‘› ∈ 𝐼 ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅)) β†’ (𝐹(ℝnβ€˜πΌ)𝐺) < (𝑅 Β· (βˆšβ€˜(β™―β€˜πΌ))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   β‰  wne 2930  βˆ€wral 3051   βˆ– cdif 3937  βˆ…c0 4318  {csn 4624   class class class wbr 5143   Γ— cxp 5670   β†Ύ cres 5674   ∘ ccom 5676  βŸΆwf 6538  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7415   ↑m cmap 8841  Fincfn 8960  β„‚cc 11134  β„cr 11135  0cc0 11136   Β· cmul 11141   < clt 11276   ≀ cle 11277   βˆ’ cmin 11472  β„•cn 12240  2c2 12295  β„+crp 13004  β†‘cexp 14056  β™―chash 14319  βˆšcsqrt 15210  abscabs 15211  Ξ£csu 15662  β„ncrrn 37354
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7737  ax-inf2 9662  ax-cnex 11192  ax-resscn 11193  ax-1cn 11194  ax-icn 11195  ax-addcl 11196  ax-addrcl 11197  ax-mulcl 11198  ax-mulrcl 11199  ax-mulcom 11200  ax-addass 11201  ax-mulass 11202  ax-distr 11203  ax-i2m1 11204  ax-1ne0 11205  ax-1rid 11206  ax-rnegex 11207  ax-rrecex 11208  ax-cnre 11209  ax-pre-lttri 11210  ax-pre-lttrn 11211  ax-pre-ltadd 11212  ax-pre-mulgt0 11213  ax-pre-sup 11214
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3960  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7371  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7868  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8388  df-rdg 8427  df-1o 8483  df-er 8721  df-map 8843  df-en 8961  df-dom 8962  df-sdom 8963  df-fin 8964  df-sup 9463  df-oi 9531  df-card 9960  df-pnf 11278  df-mnf 11279  df-xr 11280  df-ltxr 11281  df-le 11282  df-sub 11474  df-neg 11475  df-div 11900  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-n0 12501  df-z 12587  df-uz 12851  df-rp 13005  df-ico 13360  df-fz 13515  df-fzo 13658  df-seq 13997  df-exp 14057  df-hash 14320  df-cj 15076  df-re 15077  df-im 15078  df-sqrt 15212  df-abs 15213  df-clim 15462  df-sum 15663  df-rrn 37355
This theorem is referenced by:  rrncmslem  37361  rrnequiv  37364
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