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 46515
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 2918 . . . 4 𝑡 𝐷 = ∅
42, 3nfan 1907 . . 3 𝑡(𝜑𝐷 = ∅)
5 eqid 2741 . . 3 (𝑡𝑇 ↦ 1) = (𝑡𝑇 ↦ 1)
6 stoweidlem58.5 . . 3 𝑇 = 𝐽
7 stoweidlem58.11 . . . 4 ((𝜑𝑎 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑎) ∈ 𝐴)
87adantlr 722 . . 3 (((𝜑𝐷 = ∅) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑎) ∈ 𝐴)
9 stoweidlem58.13 . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽))
109adantr 482 . . 3 ((𝜑𝐷 = ∅) → 𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽))
11 stoweidlem58.17 . . . 4 (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
1211adantr 482 . . 3 ((𝜑𝐷 = ∅) → 𝐸 ∈ ℝ+)
13 simpr 486 . . 3 ((𝜑𝐷 = ∅) → 𝐷 = ∅)
141, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 13stoweidlem18 46475 . 2 ((𝜑𝐷 = ∅) → ∃𝑥𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑥𝑡) ∧ (𝑥𝑡) ≤ 1) ∧ ∀𝑡𝐷 (𝑥𝑡) < 𝐸 ∧ ∀𝑡𝐵 (1 − 𝐸) < (𝑥𝑡)))
15 stoweidlem58.2 . . 3 𝑡𝑈
16 nfcv 2903 . . . . 5 𝑡
171, 16nfne 3037 . . . 4 𝑡 𝐷 ≠ ∅
182, 17nfan 1907 . . 3 𝑡(𝜑𝐷 ≠ ∅)
19 eqid 2741 . . 3 {𝐴 ∣ ∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑡) ∧ (𝑡) ≤ 1)} = {𝐴 ∣ ∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑡) ∧ (𝑡) ≤ 1)}
20 eqid 2741 . . 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 482 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐽 ∈ Comp)
26 stoweidlem58.8 . . . 4 (𝜑𝐴𝐶)
2726adantr 482 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐴𝐶)
28 stoweidlem58.9 . . . 4 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) + (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
29283adant1r 1185 . . 3 (((𝜑𝐷 ≠ ∅) ∧ 𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) + (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
30 stoweidlem58.10 . . . 4 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) · (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
31303adant1r 1185 . . 3 (((𝜑𝐷 ≠ ∅) ∧ 𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) · (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
327adantlr 722 . . 3 (((𝜑𝐷 ≠ ∅) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑎) ∈ 𝐴)
33 stoweidlem58.12 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑟𝑇𝑡𝑇𝑟𝑡)) → ∃𝑞𝐴 (𝑞𝑟) ≠ (𝑞𝑡))
3433adantlr 722 . . 3 (((𝜑𝐷 ≠ ∅) ∧ (𝑟𝑇𝑡𝑇𝑟𝑡)) → ∃𝑞𝐴 (𝑞𝑟) ≠ (𝑞𝑡))
359adantr 482 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐵 ∈ (Clsd‘𝐽))
36 stoweidlem58.14 . . . 4 (𝜑𝐷 ∈ (Clsd‘𝐽))
3736adantr 482 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐷 ∈ (Clsd‘𝐽))
38 stoweidlem58.15 . . . 4 (𝜑 → (𝐵𝐷) = ∅)
3938adantr 482 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → (𝐵𝐷) = ∅)
40 simpr 486 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐷 ≠ ∅)
4111adantr 482 . . 3 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → 𝐸 ∈ ℝ+)
42 stoweidlem58.18 . . . 4 (𝜑𝐸 < (1 / 3))
4342adantr 482 . . 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 46514 . 2 ((𝜑𝐷 ≠ ∅) → ∃𝑥𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑥𝑡) ∧ (𝑥𝑡) ≤ 1) ∧ ∀𝑡𝐷 (𝑥𝑡) < 𝐸 ∧ ∀𝑡𝐵 (1 − 𝐸) < (𝑥𝑡)))
4514, 44pm2.61dane 3023 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 397  w3a 1093   = wceq 1548  wnf 1791  wcel 2121  wnfc 2888  wne 2936  wral 3055  wrex 3065  {crab 3393  cdif 3882  cin 3884  wss 3885  c0 4264   cuni 4841   class class class wbr 5075  cmpt 5156  ran crn 5622  cfv 6489  (class class class)co 7360  cr 11032  0cc0 11033  1c1 11034   + caddc 11036   · cmul 11038   < clt 11174  cle 11175  cmin 11372   / cdiv 11802  3c3 12232  +crp 12937  (,)cioo 13293  topGenctg 17395  Clsdccld 23003   Cn ccn 23211  Compccmp 23373
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-rep 5202  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682  ax-inf2 9557  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110  ax-pre-sup 11111
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4842  df-int 4881  df-iun 4926  df-iin 4927  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-tr 5183  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-se 5575  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-isom 6498  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-of 7624  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-supp 8105  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-2o 8400  df-er 8637  df-map 8769  df-pm 8770  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-fsupp 9269  df-fi 9318  df-sup 9349  df-inf 9350  df-oi 9419  df-card 9858  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-div 11803  df-nn 12170  df-2 12239  df-3 12240  df-4 12241  df-5 12242  df-6 12243  df-7 12244  df-8 12245  df-9 12246  df-n0 12433  df-z 12520  df-dec 12640  df-uz 12784  df-q 12894  df-rp 12938  df-xneg 13058  df-xadd 13059  df-xmul 13060  df-ioo 13297  df-ico 13299  df-icc 13300  df-fz 13457  df-fzo 13604  df-fl 13746  df-seq 13959  df-exp 14019  df-hash 14288  df-cj 15056  df-re 15057  df-im 15058  df-sqrt 15192  df-abs 15193  df-clim 15445  df-rlim 15446  df-sum 15644  df-struct 17112  df-sets 17129  df-slot 17147  df-ndx 17159  df-base 17175  df-ress 17196  df-plusg 17228  df-mulr 17229  df-starv 17230  df-sca 17231  df-vsca 17232  df-ip 17233  df-tset 17234  df-ple 17235  df-ds 17237  df-unif 17238  df-hom 17239  df-cco 17240  df-rest 17380  df-topn 17381  df-0g 17399  df-gsum 17400  df-topgen 17401  df-pt 17402  df-prds 17405  df-xrs 17461  df-qtop 17466  df-imas 17467  df-xps 17469  df-mre 17543  df-mrc 17544  df-acs 17546  df-mgm 18603  df-sgrp 18682  df-mnd 18698  df-submnd 18747  df-mulg 19039  df-cntz 19287  df-cmn 19752  df-psmet 21343  df-xmet 21344  df-met 21345  df-bl 21346  df-mopn 21347  df-cnfld 21352  df-top 22881  df-topon 22898  df-topsp 22920  df-bases 22933  df-cld 23006  df-cn 23214  df-cnp 23215  df-cmp 23374  df-tx 23549  df-hmeo 23742  df-xms 24307  df-ms 24308  df-tms 24309
This theorem is referenced by:  stoweidlem59  46516
  Copyright terms: Public domain W3C validator