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 37839
Description: Bound on the distance between two points in Euclidean space given bounds on the distances in each coordinate. This theorem and rrndstprj1 37838 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 3962 . . 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 37836 . . 3 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) → (𝐹(ℝn𝐼)𝐺) = (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)))
72, 3, 4, 6syl3anc 1372 . 2 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝐹(ℝn𝐼)𝐺) = (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)))
8 eldifsni 4789 . . . . . 6 (𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) → 𝐼 ≠ ∅)
91, 8syl 17 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐼 ≠ ∅)
103, 5eleqtrdi 2850 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐹 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
11 elmapi 8890 . . . . . . . . 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 7103 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ)
144, 5eleqtrdi 2850 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝐺 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
15 elmapi 8890 . . . . . . . . 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 7103 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝐺𝑘) ∈ ℝ)
1813, 17resubcld 11692 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)) ∈ ℝ)
1918resqcld 14166 . . . . 5 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2) ∈ ℝ)
20 simprl 770 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝑅 ∈ ℝ+)
2120rpred 13078 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝑅 ∈ ℝ)
2221resqcld 14166 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝑅↑2) ∈ ℝ)
2322adantr 480 . . . . 5 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝑅↑2) ∈ ℝ)
24 absresq 15342 . . . . . . 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 24811 . . . . . . . . 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 772 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)
30 fveq2 6905 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑘 → (𝐹𝑛) = (𝐹𝑘))
31 fveq2 6905 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑘 → (𝐺𝑛) = (𝐺𝑘))
3230, 31oveq12d 7450 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑘 → ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) = ((𝐹𝑘)𝑀(𝐺𝑘)))
3332breq1d 5152 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = 𝑘 → (((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅 ↔ ((𝐹𝑘)𝑀(𝐺𝑘)) < 𝑅))
3433rspccva 3620 . . . . . . . . 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 5166 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))) < 𝑅)
3718recnd 11290 . . . . . . . . 9 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)) ∈ ℂ)
3837abscld 15476 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))) ∈ ℝ)
3921adantr 480 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → 𝑅 ∈ ℝ)
4037absge0d 15484 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → 0 ≤ (abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))))
4120rpge0d 13082 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ 𝑅)
4241adantr 480 . . . . . . . 8 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → 0 ≤ 𝑅)
4338, 39, 40, 42lt2sqd 14296 . . . . . . 7 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))) < 𝑅 ↔ ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)))↑2) < (𝑅↑2)))
4436, 43mpbid 232 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → ((abs‘((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘)))↑2) < (𝑅↑2))
4525, 44eqbrtrrd 5166 . . . . 5 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2) < (𝑅↑2))
462, 9, 19, 23, 45fsumlt 15837 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2) < Σ𝑘𝐼 (𝑅↑2))
472, 19fsumrecl 15771 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2) ∈ ℝ)
4818sqge0d 14178 . . . . . 6 ((((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) ∧ 𝑘𝐼) → 0 ≤ (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))
492, 19, 48fsumge0 15832 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))
50 resqrtth 15295 . . . . 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 14406 . . . . . . . . . . . 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 257 . . . . . . . . . 10 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (♯‘𝐼) ∈ ℕ)
5554nnrpd 13076 . . . . . . . . 9 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (♯‘𝐼) ∈ ℝ+)
5655rpred 13078 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
5755rpge0d 13082 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ (♯‘𝐼))
58 resqrtth 15295 . . . . . . . 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 7448 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((𝑅↑2) · ((√‘(♯‘𝐼))↑2)) = ((𝑅↑2) · (♯‘𝐼)))
6122recnd 11290 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝑅↑2) ∈ ℂ)
6255rpcnd 13080 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (♯‘𝐼) ∈ ℂ)
6361, 62mulcomd 11283 . . . . . 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 13080 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 𝑅 ∈ ℂ)
6655rpsqrtcld 15451 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (√‘(♯‘𝐼)) ∈ ℝ+)
6766rpcnd 13080 . . . . . 6 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (√‘(♯‘𝐼)) ∈ ℂ)
6865, 67sqmuld 14199 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((𝑅 · (√‘(♯‘𝐼)))↑2) = ((𝑅↑2) · ((√‘(♯‘𝐼))↑2)))
69 fsumconst 15827 . . . . . 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 5174 . . 3 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → ((√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2))↑2) < ((𝑅 · (√‘(♯‘𝐼)))↑2))
7347, 49resqrtcld 15457 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)) ∈ ℝ)
7420, 66rpmulcld 13094 . . . . 5 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))) ∈ ℝ+)
7574rpred 13078 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))) ∈ ℝ)
7647, 49sqrtge0d 15460 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)))
7774rpge0d 13082 . . . 4 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → 0 ≤ (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))))
7873, 75, 76, 77lt2sqd 14296 . . 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 257 . 2 (((𝐼 ∈ (Fin ∖ {∅}) ∧ 𝐹𝑋𝐺𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑛𝐼 ((𝐹𝑛)𝑀(𝐺𝑛)) < 𝑅)) → (√‘Σ𝑘𝐼 (((𝐹𝑘) − (𝐺𝑘))↑2)) < (𝑅 · (√‘(♯‘𝐼))))
807, 79eqbrtrd 5164 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 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1539  wcel 2107  wne 2939  wral 3060  cdif 3947  c0 4332  {csn 4625   class class class wbr 5142   × cxp 5682  cres 5686  ccom 5688  wf 6556  cfv 6560  (class class class)co 7432  m cmap 8867  Fincfn 8986  cc 11154  cr 11155  0cc0 11156   · cmul 11161   < clt 11296  cle 11297  cmin 11493  cn 12267  2c2 12322  +crp 13035  cexp 14103  chash 14370  csqrt 15273  abscabs 15274  Σcsu 15723  ncrrn 37833
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2707  ax-rep 5278  ax-sep 5295  ax-nul 5305  ax-pow 5364  ax-pr 5431  ax-un 7756  ax-inf2 9682  ax-cnex 11212  ax-resscn 11213  ax-1cn 11214  ax-icn 11215  ax-addcl 11216  ax-addrcl 11217  ax-mulcl 11218  ax-mulrcl 11219  ax-mulcom 11220  ax-addass 11221  ax-mulass 11222  ax-distr 11223  ax-i2m1 11224  ax-1ne0 11225  ax-1rid 11226  ax-rnegex 11227  ax-rrecex 11228  ax-cnre 11229  ax-pre-lttri 11230  ax-pre-lttrn 11231  ax-pre-ltadd 11232  ax-pre-mulgt0 11233  ax-pre-sup 11234
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2815  df-nfc 2891  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3379  df-reu 3380  df-rab 3436  df-v 3481  df-sbc 3788  df-csb 3899  df-dif 3953  df-un 3955  df-in 3957  df-ss 3967  df-pss 3970  df-nul 4333  df-if 4525  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4907  df-int 4946  df-iun 4992  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5577  df-eprel 5583  df-po 5591  df-so 5592  df-fr 5636  df-se 5637  df-we 5638  df-xp 5690  df-rel 5691  df-cnv 5692  df-co 5693  df-dm 5694  df-rn 5695  df-res 5696  df-ima 5697  df-pred 6320  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6513  df-fun 6562  df-fn 6563  df-f 6564  df-f1 6565  df-fo 6566  df-f1o 6567  df-fv 6568  df-isom 6569  df-riota 7389  df-ov 7435  df-oprab 7436  df-mpo 7437  df-om 7889  df-1st 8015  df-2nd 8016  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8412  df-rdg 8451  df-1o 8507  df-er 8746  df-map 8869  df-en 8987  df-dom 8988  df-sdom 8989  df-fin 8990  df-sup 9483  df-oi 9551  df-card 9980  df-pnf 11298  df-mnf 11299  df-xr 11300  df-ltxr 11301  df-le 11302  df-sub 11495  df-neg 11496  df-div 11922  df-nn 12268  df-2 12330  df-3 12331  df-n0 12529  df-z 12616  df-uz 12880  df-rp 13036  df-ico 13394  df-fz 13549  df-fzo 13696  df-seq 14044  df-exp 14104  df-hash 14371  df-cj 15139  df-re 15140  df-im 15141  df-sqrt 15275  df-abs 15276  df-clim 15525  df-sum 15724  df-rrn 37834
This theorem is referenced by:  rrncmslem  37840  rrnequiv  37843
  Copyright terms: Public domain W3C validator