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Theorem rrndstprj2 36687
Description: Bound on the distance between two points in Euclidean space given bounds on the distances in each coordinate. This theorem and rrndstprj1 36686 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 1191 . . . 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 3959 . . 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 1192 . . 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 1193 . . 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 36684 . . 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 1371 . 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 4792 . . . . . 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 2843 . . . . . . . . 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 8839 . . . . . . . . 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 7083 . . . . . . 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 2843 . . . . . . . . 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 8839 . . . . . . . . 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 7083 . . . . . . 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 11638 . . . . . 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 14086 . . . . 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 13012 . . . . . . 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 14086 . . . . . 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 481 . . . . 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 15245 . . . . . . 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 24296 . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . 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 6888 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘˜ β†’ (πΉβ€˜π‘›) = (πΉβ€˜π‘˜))
31 fveq2 6888 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘˜ β†’ (πΊβ€˜π‘›) = (πΊβ€˜π‘˜))
3230, 31oveq12d 7423 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = π‘˜ β†’ ((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) = ((πΉβ€˜π‘˜)𝑀(πΊβ€˜π‘˜)))
3332breq1d 5157 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = π‘˜ β†’ (((πΉβ€˜π‘›)𝑀(πΊβ€˜π‘›)) < 𝑅 ↔ ((πΉβ€˜π‘˜)𝑀(πΊβ€˜π‘˜)) < 𝑅))
3433rspccva 3611 . . . . . . . . 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 580 . . . . . . . 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 5171 . . . . . . 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 11238 . . . . . . . . 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 15379 . . . . . . . 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 481 . . . . . . . 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 15387 . . . . . . . 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 13016 . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . 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 14215 . . . . . . 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 5171 . . . . 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 15742 . . . 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 15676 . . . . 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 14098 . . . . . 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 15737 . . . . 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 15198 . . . . 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 584 . . . 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 14322 . . . . . . . . . . . 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 13010 . . . . . . . . 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 13012 . . . . . . . 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 13016 . . . . . . . 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 15198 . . . . . . . 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 584 . . . . . . 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 7421 . . . . . 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 11238 . . . . . . 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 13014 . . . . . . 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 11231 . . . . . 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 2772 . . . . 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 13014 . . . . . 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 15354 . . . . . . 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 13014 . . . . . 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 14119 . . . . 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 15732 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑅↑2) ∈ β„‚) β†’ Ξ£π‘˜ ∈ 𝐼 (𝑅↑2) = ((β™―β€˜πΌ) Β· (𝑅↑2)))
702, 61, 69syl2anc 584 . . . . 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 2782 . . . 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 5179 . . 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 15360 . . . 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 13028 . . . . 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 13012 . . . 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 15363 . . . 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 13016 . . . 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 14215 . . 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 5169 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 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061   βˆ– cdif 3944  βˆ…c0 4321  {csn 4627   class class class wbr 5147   Γ— cxp 5673   β†Ύ cres 5677   ∘ ccom 5679  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ↑m cmap 8816  Fincfn 8935  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106   Β· cmul 11111   < clt 11244   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440  β„•cn 12208  2c2 12263  β„+crp 12970  β†‘cexp 14023  β™―chash 14286  βˆšcsqrt 15176  abscabs 15177  Ξ£csu 15628  β„ncrrn 36681
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 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
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 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-oi 9501  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-ico 13326  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-sum 15629  df-rrn 36682
This theorem is referenced by:  rrncmslem  36688  rrnequiv  36691
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