Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  stoweidlem58 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem stoweidlem58 46030
Description: This theorem proves Lemma 2 in [BrosowskiDeutsh] p. 91. Here D is used to represent the set A of Lemma 2, because here the variable A is used for the subalgebra of functions. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
stoweidlem58.1 𝑡𝐷
stoweidlem58.2 𝑡𝑈
stoweidlem58.3 𝑡𝜑
stoweidlem58.4 𝐾 = (topGen‘ran (,))
stoweidlem58.5 𝑇 = 𝐽
stoweidlem58.6 𝐶 = (𝐽 Cn 𝐾)
stoweidlem58.7 (𝜑𝐽 ∈ Comp)
stoweidlem58.8 (𝜑𝐴𝐶)
stoweidlem58.9 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) + (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
stoweidlem58.10 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) · (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
stoweidlem58.11 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑎) ∈ 𝐴)
stoweidlem58.12 ((𝜑 ∧ (𝑟𝑇𝑡𝑇𝑟𝑡)) → ∃𝑞𝐴 (𝑞𝑟) ≠ (𝑞𝑡))
stoweidlem58.13 (𝜑𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽))
stoweidlem58.14 (𝜑𝐷 ∈ (Clsd‘𝐽))
stoweidlem58.15 (𝜑 → (𝐵𝐷) = ∅)
stoweidlem58.16 𝑈 = (𝑇𝐵)
stoweidlem58.17 (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
stoweidlem58.18 (𝜑𝐸 < (1 / 3))
Assertion
Ref Expression
stoweidlem58 (𝜑 → ∃𝑥𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑥𝑡) ∧ (𝑥𝑡) ≤ 1) ∧ ∀𝑡𝐷 (𝑥𝑡) < 𝐸 ∧ ∀𝑡𝐵 (1 − 𝐸) < (𝑥𝑡)))
Distinct variable groups:   𝑓,𝑎,𝑟,𝑡,𝐴,𝑞   𝐷,𝑎,𝑓,𝑟   𝑇,𝑎,𝑓,𝑟,𝑡   𝑈,𝑎,𝑓,𝑟   𝜑,𝑎,𝑓,𝑟   𝑓,𝑔,𝑟,𝑡,𝐴   𝑓,𝐸,𝑔,𝑟,𝑡   𝑥,𝑓,𝑔,𝑡,𝐴   𝐵,𝑓,𝑔,𝑟   𝑓,𝐽,𝑔,𝑟,𝑡   𝑔,𝑞,𝐷   𝑇,𝑔   𝑈,𝑔   𝜑,𝑔   𝐷,𝑞   𝑇,𝑞   𝑈,𝑞   𝜑,𝑞   𝑡,𝐾   𝑥,𝐵   𝑥,𝐷   𝑥,𝐸   𝑥,𝑇
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑡)   𝐵(𝑡,𝑞,𝑎)   𝐶(𝑥,𝑡,𝑓,𝑔,𝑟,𝑞,𝑎)   𝐷(𝑡)   𝑈(𝑥,𝑡)   𝐸(𝑞,𝑎)   𝐽(𝑥,𝑞,𝑎)   𝐾(𝑥,𝑓,𝑔,𝑟,𝑞,𝑎)

Proof of Theorem stoweidlem58
Dummy variables 𝑒 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 stoweidlem58.1 . . 3 𝑡𝐷
2 stoweidlem58.3 . . . 4 𝑡𝜑
31nfeq1 2913 . . . 4 𝑡 𝐷 = ∅
42, 3nfan 1898 . . 3 𝑡(𝜑𝐷 = ∅)
5 eqid 2734 . . 3 (𝑡𝑇 ↦ 1) = (𝑡𝑇 ↦ 1)
6 stoweidlem58.5 . . 3 𝑇 = 𝐽
7 stoweidlem58.11 . . . 4 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑎) ∈ 𝐴)
87adantlr 715 . . 3 (((𝜑𝐷 = ∅) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑎) ∈ 𝐴)
9 stoweidlem58.13 . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽))
109adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐷 = ∅) → 𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽))
11 stoweidlem58.17 . . . 4 (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
1211adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐷 = ∅) → 𝐸 ∈ ℝ+)
13 simpr 484 . . 3 ((𝜑𝐷 = ∅) → 𝐷 = ∅)
141, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 13stoweidlem18 45990 . 2 ((𝜑𝐷 = ∅) → ∃𝑥𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑥𝑡) ∧ (𝑥𝑡) ≤ 1) ∧ ∀𝑡𝐷 (𝑥𝑡) < 𝐸 ∧ ∀𝑡𝐵 (1 − 𝐸) < (𝑥𝑡)))
15 stoweidlem58.2 . . 3 𝑡𝑈
16 nfcv 2897 . . . . 5 𝑡
171, 16nfne 3032 . . . 4 𝑡 𝐷 ≠ ∅
182, 17nfan 1898 . . 3 𝑡(𝜑𝐷 ≠ ∅)
19 eqid 2734 . . 3 {𝐴 ∣ ∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑡) ∧ (𝑡) ≤ 1)} = {𝐴 ∣ ∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑡) ∧ (𝑡) ≤ 1)}
20 eqid 2734 . . 3 {𝑤𝐽 ∣ ∀𝑒 ∈ ℝ+𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑡) ∧ (𝑡) ≤ 1) ∧ ∀𝑡𝑤 (𝑡) < 𝑒 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)(1 − 𝑒) < (𝑡))} = {𝑤𝐽 ∣ ∀𝑒 ∈ ℝ+𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑡) ∧ (𝑡) ≤ 1) ∧ ∀𝑡𝑤 (𝑡) < 𝑒 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)(1 − 𝑒) < (𝑡))}
21 stoweidlem58.4 . . 3 𝐾 = (topGen‘ran (,))
22 stoweidlem58.6 . . 3 𝐶 = (𝐽 Cn 𝐾)
23 stoweidlem58.16 . . 3 𝑈 = (𝑇𝐵)
24 stoweidlem58.7 . . . 4 (𝜑𝐽 ∈ Comp)
2524adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐽 ∈ Comp)
26 stoweidlem58.8 . . . 4 (𝜑𝐴𝐶)
2726adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐴𝐶)
28 stoweidlem58.9 . . . 4 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) + (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
29283adant1r 1177 . . 3 (((𝜑𝐷 ≠ ∅) ∧ 𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) + (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
30 stoweidlem58.10 . . . 4 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) · (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
31303adant1r 1177 . . 3 (((𝜑𝐷 ≠ ∅) ∧ 𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) · (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
327adantlr 715 . . 3 (((𝜑𝐷 ≠ ∅) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑎) ∈ 𝐴)
33 stoweidlem58.12 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑟𝑇𝑡𝑇𝑟𝑡)) → ∃𝑞𝐴 (𝑞𝑟) ≠ (𝑞𝑡))
3433adantlr 715 . . 3 (((𝜑𝐷 ≠ ∅) ∧ (𝑟𝑇𝑡𝑇𝑟𝑡)) → ∃𝑞𝐴 (𝑞𝑟) ≠ (𝑞𝑡))
359adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽))
36 stoweidlem58.14 . . . 4 (𝜑𝐷 ∈ (Clsd‘𝐽))
3736adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐷 ∈ (Clsd‘𝐽))
38 stoweidlem58.15 . . . 4 (𝜑 → (𝐵𝐷) = ∅)
3938adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → (𝐵𝐷) = ∅)
40 simpr 484 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐷 ≠ ∅)
4111adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐸 ∈ ℝ+)
42 stoweidlem58.18 . . . 4 (𝜑𝐸 < (1 / 3))
4342adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐸 < (1 / 3))
441, 15, 18, 19, 20, 21, 6, 22, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 34, 35, 37, 39, 40, 41, 43stoweidlem57 46029 . 2 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → ∃𝑥𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑥𝑡) ∧ (𝑥𝑡) ≤ 1) ∧ ∀𝑡𝐷 (𝑥𝑡) < 𝐸 ∧ ∀𝑡𝐵 (1 − 𝐸) < (𝑥𝑡)))
4514, 44pm2.61dane 3018 1 (𝜑 → ∃𝑥𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑥𝑡) ∧ (𝑥𝑡) ≤ 1) ∧ ∀𝑡𝐷 (𝑥𝑡) < 𝐸 ∧ ∀𝑡𝐵 (1 − 𝐸) < (𝑥𝑡)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1539  wnf 1782  wcel 2107  wnfc 2882  wne 2931  wral 3050  wrex 3059  {crab 3419  cdif 3928  cin 3930  wss 3931  c0 4313   cuni 4887   class class class wbr 5123  cmpt 5205  ran crn 5666  cfv 6541  (class class class)co 7413  cr 11136  0cc0 11137  1c1 11138   + caddc 11140   · cmul 11142   < clt 11277  cle 11278  cmin 11474   / cdiv 11902  3c3 12304  +crp 13016  (,)cioo 13369  topGenctg 17453  Clsdccld 22970   Cn ccn 23178  Compccmp 23340
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 2706  ax-rep 5259  ax-sep 5276  ax-nul 5286  ax-pow 5345  ax-pr 5412  ax-un 7737  ax-inf2 9663  ax-cnex 11193  ax-resscn 11194  ax-1cn 11195  ax-icn 11196  ax-addcl 11197  ax-addrcl 11198  ax-mulcl 11199  ax-mulrcl 11200  ax-mulcom 11201  ax-addass 11202  ax-mulass 11203  ax-distr 11204  ax-i2m1 11205  ax-1ne0 11206  ax-1rid 11207  ax-rnegex 11208  ax-rrecex 11209  ax-cnre 11210  ax-pre-lttri 11211  ax-pre-lttrn 11212  ax-pre-ltadd 11213  ax-pre-mulgt0 11214  ax-pre-sup 11215
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 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2808  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3363  df-reu 3364  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-tp 4611  df-op 4613  df-uni 4888  df-int 4927  df-iun 4973  df-iin 4974  df-br 5124  df-opab 5186  df-mpt 5206  df-tr 5240  df-id 5558  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-se 5618  df-we 5619  df-xp 5671  df-rel 5672  df-cnv 5673  df-co 5674  df-dm 5675  df-rn 5676  df-res 5677  df-ima 5678  df-pred 6301  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-of 7679  df-om 7870  df-1st 7996  df-2nd 7997  df-supp 8168  df-frecs 8288  df-wrecs 8319  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8488  df-2o 8489  df-er 8727  df-map 8850  df-pm 8851  df-ixp 8920  df-en 8968  df-dom 8969  df-sdom 8970  df-fin 8971  df-fsupp 9384  df-fi 9433  df-sup 9464  df-inf 9465  df-oi 9532  df-card 9961  df-pnf 11279  df-mnf 11280  df-xr 11281  df-ltxr 11282  df-le 11283  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11903  df-nn 12249  df-2 12311  df-3 12312  df-4 12313  df-5 12314  df-6 12315  df-7 12316  df-8 12317  df-9 12318  df-n0 12510  df-z 12597  df-dec 12717  df-uz 12861  df-q 12973  df-rp 13017  df-xneg 13136  df-xadd 13137  df-xmul 13138  df-ioo 13373  df-ico 13375  df-icc 13376  df-fz 13530  df-fzo 13677  df-fl 13814  df-seq 14025  df-exp 14085  df-hash 14352  df-cj 15120  df-re 15121  df-im 15122  df-sqrt 15256  df-abs 15257  df-clim 15506  df-rlim 15507  df-sum 15705  df-struct 17166  df-sets 17183  df-slot 17201  df-ndx 17213  df-base 17230  df-ress 17253  df-plusg 17286  df-mulr 17287  df-starv 17288  df-sca 17289  df-vsca 17290  df-ip 17291  df-tset 17292  df-ple 17293  df-ds 17295  df-unif 17296  df-hom 17297  df-cco 17298  df-rest 17438  df-topn 17439  df-0g 17457  df-gsum 17458  df-topgen 17459  df-pt 17460  df-prds 17463  df-xrs 17518  df-qtop 17523  df-imas 17524  df-xps 17526  df-mre 17600  df-mrc 17601  df-acs 17603  df-mgm 18622  df-sgrp 18701  df-mnd 18717  df-submnd 18766  df-mulg 19055  df-cntz 19304  df-cmn 19768  df-psmet 21318  df-xmet 21319  df-met 21320  df-bl 21321  df-mopn 21322  df-cnfld 21327  df-top 22848  df-topon 22865  df-topsp 22887  df-bases 22900  df-cld 22973  df-cn 23181  df-cnp 23182  df-cmp 23341  df-tx 23516  df-hmeo 23709  df-xms 24275  df-ms 24276  df-tms 24277
This theorem is referenced by:  stoweidlem59  46031
  Copyright terms: Public domain W3C validator