Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  stoweidlem37 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem stoweidlem37 45325
Description: This lemma is used to prove the existence of a function p as in Lemma 1 of [BrosowskiDeutsh] p. 90: p is in the subalgebra, such that 0 <= p <= 1, p_(t0) = 0, and p > 0 on T - U. Z is used for t0, P is used for p, (πΊβ€˜π‘–) is used for p_(ti). (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
stoweidlem37.1 𝑄 = {β„Ž ∈ 𝐴 ∣ ((β„Žβ€˜π‘) = 0 ∧ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ (β„Žβ€˜π‘‘) ∧ (β„Žβ€˜π‘‘) ≀ 1))}
stoweidlem37.2 𝑃 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((1 / 𝑀) Β· Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘)))
stoweidlem37.3 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
stoweidlem37.4 (πœ‘ β†’ 𝐺:(1...𝑀)βŸΆπ‘„)
stoweidlem37.5 ((πœ‘ ∧ 𝑓 ∈ 𝐴) β†’ 𝑓:π‘‡βŸΆβ„)
stoweidlem37.6 (πœ‘ β†’ 𝑍 ∈ 𝑇)
Assertion
Ref Expression
stoweidlem37 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜π‘) = 0)
Distinct variable groups:   𝑓,𝑖,𝑇   𝐴,𝑓   𝑓,𝐺   πœ‘,𝑓,𝑖   β„Ž,𝑖,𝑑,𝑇   𝐴,β„Ž   β„Ž,𝐺,𝑑   β„Ž,𝑍,𝑖,𝑑   𝑖,𝑀,𝑑
Allowed substitution hints:   πœ‘(𝑑,β„Ž)   𝐴(𝑑,𝑖)   𝑃(𝑑,𝑓,β„Ž,𝑖)   𝑄(𝑑,𝑓,β„Ž,𝑖)   𝐺(𝑖)   𝑀(𝑓,β„Ž)   𝑍(𝑓)

Proof of Theorem stoweidlem37
StepHypRef Expression
1 stoweidlem37.6 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑍 ∈ 𝑇)
2 stoweidlem37.1 . . . 4 𝑄 = {β„Ž ∈ 𝐴 ∣ ((β„Žβ€˜π‘) = 0 ∧ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ (β„Žβ€˜π‘‘) ∧ (β„Žβ€˜π‘‘) ≀ 1))}
3 stoweidlem37.2 . . . 4 𝑃 = (𝑑 ∈ 𝑇 ↦ ((1 / 𝑀) Β· Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘)))
4 stoweidlem37.3 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
5 stoweidlem37.4 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐺:(1...𝑀)βŸΆπ‘„)
6 stoweidlem37.5 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑓 ∈ 𝐴) β†’ 𝑓:π‘‡βŸΆβ„)
72, 3, 4, 5, 6stoweidlem30 45318 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑍 ∈ 𝑇) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘) = ((1 / 𝑀) Β· Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘)))
81, 7mpdan 684 . 2 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜π‘) = ((1 / 𝑀) Β· Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘)))
95ffvelcdmda 7080 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑀)) β†’ (πΊβ€˜π‘–) ∈ 𝑄)
10 fveq1 6884 . . . . . . . . . 10 (β„Ž = (πΊβ€˜π‘–) β†’ (β„Žβ€˜π‘) = ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘))
1110eqeq1d 2728 . . . . . . . . 9 (β„Ž = (πΊβ€˜π‘–) β†’ ((β„Žβ€˜π‘) = 0 ↔ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘) = 0))
12 fveq1 6884 . . . . . . . . . . . 12 (β„Ž = (πΊβ€˜π‘–) β†’ (β„Žβ€˜π‘‘) = ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘))
1312breq2d 5153 . . . . . . . . . . 11 (β„Ž = (πΊβ€˜π‘–) β†’ (0 ≀ (β„Žβ€˜π‘‘) ↔ 0 ≀ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘)))
1412breq1d 5151 . . . . . . . . . . 11 (β„Ž = (πΊβ€˜π‘–) β†’ ((β„Žβ€˜π‘‘) ≀ 1 ↔ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ≀ 1))
1513, 14anbi12d 630 . . . . . . . . . 10 (β„Ž = (πΊβ€˜π‘–) β†’ ((0 ≀ (β„Žβ€˜π‘‘) ∧ (β„Žβ€˜π‘‘) ≀ 1) ↔ (0 ≀ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ∧ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ≀ 1)))
1615ralbidv 3171 . . . . . . . . 9 (β„Ž = (πΊβ€˜π‘–) β†’ (βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ (β„Žβ€˜π‘‘) ∧ (β„Žβ€˜π‘‘) ≀ 1) ↔ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ∧ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ≀ 1)))
1711, 16anbi12d 630 . . . . . . . 8 (β„Ž = (πΊβ€˜π‘–) β†’ (((β„Žβ€˜π‘) = 0 ∧ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ (β„Žβ€˜π‘‘) ∧ (β„Žβ€˜π‘‘) ≀ 1)) ↔ (((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘) = 0 ∧ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ∧ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ≀ 1))))
1817, 2elrab2 3681 . . . . . . 7 ((πΊβ€˜π‘–) ∈ 𝑄 ↔ ((πΊβ€˜π‘–) ∈ 𝐴 ∧ (((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘) = 0 ∧ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ∧ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ≀ 1))))
199, 18sylib 217 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑀)) β†’ ((πΊβ€˜π‘–) ∈ 𝐴 ∧ (((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘) = 0 ∧ βˆ€π‘‘ ∈ 𝑇 (0 ≀ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ∧ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘‘) ≀ 1))))
2019simprld 769 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑀)) β†’ ((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘) = 0)
2120sumeq2dv 15655 . . . 4 (πœ‘ β†’ Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)0)
22 fzfi 13943 . . . . 5 (1...𝑀) ∈ Fin
23 olc 865 . . . . 5 ((1...𝑀) ∈ Fin β†’ ((1...𝑀) βŠ† (β„€β‰₯β€˜1) ∨ (1...𝑀) ∈ Fin))
24 sumz 15674 . . . . 5 (((1...𝑀) βŠ† (β„€β‰₯β€˜1) ∨ (1...𝑀) ∈ Fin) β†’ Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)0 = 0)
2522, 23, 24mp2b 10 . . . 4 Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)0 = 0
2621, 25eqtrdi 2782 . . 3 (πœ‘ β†’ Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘) = 0)
2726oveq2d 7421 . 2 (πœ‘ β†’ ((1 / 𝑀) Β· Σ𝑖 ∈ (1...𝑀)((πΊβ€˜π‘–)β€˜π‘)) = ((1 / 𝑀) Β· 0))
284nncnd 12232 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„‚)
294nnne0d 12266 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑀 β‰  0)
3028, 29reccld 11987 . . 3 (πœ‘ β†’ (1 / 𝑀) ∈ β„‚)
3130mul01d 11417 . 2 (πœ‘ β†’ ((1 / 𝑀) Β· 0) = 0)
328, 27, 313eqtrd 2770 1 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜π‘) = 0)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 395   ∨ wo 844   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3055  {crab 3426   βŠ† wss 3943   class class class wbr 5141   ↦ cmpt 5224  βŸΆwf 6533  β€˜cfv 6537  (class class class)co 7405  Fincfn 8941  β„cr 11111  0cc0 11112  1c1 11113   Β· cmul 11117   ≀ cle 11253   / cdiv 11875  β„•cn 12216  β„€β‰₯cuz 12826  ...cfz 13490  Ξ£csu 15638
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 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7722  ax-inf2 9638  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  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 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-se 5625  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6294  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6489  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7853  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8267  df-wrecs 8298  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8467  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-sup 9439  df-oi 9507  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-rp 12981  df-fz 13491  df-fzo 13634  df-seq 13973  df-exp 14033  df-hash 14296  df-cj 15052  df-re 15053  df-im 15054  df-sqrt 15188  df-abs 15189  df-clim 15438  df-sum 15639
This theorem is referenced by:  stoweidlem44  45332
  Copyright terms: Public domain W3C validator