Theorem strlem5 31943

Description: Lemma for strong state theorem. (Contributed by NM, 2-Nov-1999.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
strlem3.1	⊢ 𝑆 = (𝑥 ∈ Cℋ ↦ ((normℎ‘((projℎ‘𝑥)‘𝑢))↑2))
strlem3.2	⊢ (𝜑 ↔ (𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ (normℎ‘𝑢) = 1))
strlem3.3	⊢ 𝐴 ∈ Cℋ
strlem3.4	⊢ 𝐵 ∈ Cℋ

Assertion

Ref	Expression
strlem5	⊢ (𝜑 → (𝑆‘𝐵) < 1)

Distinct variable groups:   𝜑,𝑥   𝑥,𝑢   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑢)   𝐴(𝑢)   𝐵(𝑢)   𝑆(𝑥,𝑢)

Proof of Theorem strlem5

Step	Hyp	Ref	Expression
1		strlem3.2	. 2 ⊢ (𝜑 ↔ (𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ (normℎ‘𝑢) = 1))
2		strlem3.4	. . . . 5 ⊢ 𝐵 ∈ Cℋ
3		strlem3.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = (𝑥 ∈ Cℋ ↦ ((normℎ‘((projℎ‘𝑥)‘𝑢))↑2))
4	3	strlem2 31939	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ Cℋ → (𝑆‘𝐵) = ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))↑2))
5	2, 4	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ (𝑆‘𝐵) = ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))↑2)
6		eldif 3958	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↔ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑢 ∈ 𝐵))
7		strlem3.3	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐴 ∈ Cℋ
8	7	cheli 30920	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑢 ∈ 𝐴 → 𝑢 ∈ ℋ)
9		pjnel 31414	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ Cℋ ∧ 𝑢 ∈ ℋ) → (¬ 𝑢 ∈ 𝐵 ↔ (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < (normℎ‘𝑢)))
10	2, 9	mpan 687	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑢 ∈ ℋ → (¬ 𝑢 ∈ 𝐵 ↔ (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < (normℎ‘𝑢)))
11	10	biimpa 476	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑢 ∈ ℋ ∧ ¬ 𝑢 ∈ 𝐵) → (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < (normℎ‘𝑢))
12	8, 11	sylan 579	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑢 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑢 ∈ 𝐵) → (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < (normℎ‘𝑢))
13	6, 12	sylbi 216	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) → (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < (normℎ‘𝑢))
14		breq2 5152	. . . . . . 7 ⊢ ((normℎ‘𝑢) = 1 → ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < (normℎ‘𝑢) ↔ (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < 1))
15	13, 14	imbitrid 243	. . . . . 6 ⊢ ((normℎ‘𝑢) = 1 → (𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) → (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < 1))
16	15	impcom 407	. . . . 5 ⊢ ((𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ (normℎ‘𝑢) = 1) → (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < 1)
17		eldifi 4126	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) → 𝑢 ∈ 𝐴)
18	2	pjhcli 31106	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑢 ∈ ℋ → ((projℎ‘𝐵)‘𝑢) ∈ ℋ)
19		normcl 30813	. . . . . . . . 9 ⊢ (((projℎ‘𝐵)‘𝑢) ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) ∈ ℝ)
20	18, 19	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) ∈ ℝ)
21		normge0 30814	. . . . . . . . 9 ⊢ (((projℎ‘𝐵)‘𝑢) ∈ ℋ → 0 ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)))
22	18, 21	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 ∈ ℋ → 0 ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)))
23		1re 11221	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℝ
24		0le1 11744	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ≤ 1
25		lt2sq 14105	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))) ∧ (1 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 1)) → ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < 1 ↔ ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))↑2) < (1↑2)))
26	23, 24, 25	mpanr12 702	. . . . . . . 8 ⊢ (((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))) → ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < 1 ↔ ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))↑2) < (1↑2)))
27	20, 22, 26	syl2anc 583	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 ∈ ℋ → ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < 1 ↔ ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))↑2) < (1↑2)))
28	17, 8, 27	3syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) → ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < 1 ↔ ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))↑2) < (1↑2)))
29	28	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ (normℎ‘𝑢) = 1) → ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢)) < 1 ↔ ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))↑2) < (1↑2)))
30	16, 29	mpbid 231	. . . 4 ⊢ ((𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ (normℎ‘𝑢) = 1) → ((normℎ‘((projℎ‘𝐵)‘𝑢))↑2) < (1↑2))
31	5, 30	eqbrtrid 5183	. . 3 ⊢ ((𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ (normℎ‘𝑢) = 1) → (𝑆‘𝐵) < (1↑2))
32		sq1 14166	. . 3 ⊢ (1↑2) = 1
33	31, 32	breqtrdi 5189	. 2 ⊢ ((𝑢 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ (normℎ‘𝑢) = 1) → (𝑆‘𝐵) < 1)
34	1, 33	sylbi 216	1 ⊢ (𝜑 → (𝑆‘𝐵) < 1)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2105   ∖ cdif 3945   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  ‘cfv 6543  (class class class)co 7412  ℝcr 11115  0cc0 11116  1c1 11117   < clt 11255   ≤ cle 11256  2c2 12274  ↑cexp 14034   ℋchba 30607  norm_ℎcno 30611   C_ℋ cch 30617  proj_ℎcpjh 30625

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-inf2 9642  ax-cc 10436  ax-cnex 11172  ax-resscn 11173  ax-1cn 11174  ax-icn 11175  ax-addcl 11176  ax-addrcl 11177  ax-mulcl 11178  ax-mulrcl 11179  ax-mulcom 11180  ax-addass 11181  ax-mulass 11182  ax-distr 11183  ax-i2m1 11184  ax-1ne0 11185  ax-1rid 11186  ax-rnegex 11187  ax-rrecex 11188  ax-cnre 11189  ax-pre-lttri 11190  ax-pre-lttrn 11191  ax-pre-ltadd 11192  ax-pre-mulgt0 11193  ax-pre-sup 11194  ax-addf 11195  ax-mulf 11196  ax-hilex 30687  ax-hfvadd 30688  ax-hvcom 30689  ax-hvass 30690  ax-hv0cl 30691  ax-hvaddid 30692  ax-hfvmul 30693  ax-hvmulid 30694  ax-hvmulass 30695  ax-hvdistr1 30696  ax-hvdistr2 30697  ax-hvmul0 30698  ax-hfi 30767  ax-his1 30770  ax-his2 30771  ax-his3 30772  ax-his4 30773  ax-hcompl 30890

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7674  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-supp 8152  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-rdg 8416  df-1o 8472  df-2o 8473  df-oadd 8476  df-omul 8477  df-er 8709  df-map 8828  df-pm 8829  df-ixp 8898  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-fsupp 9368  df-fi 9412  df-sup 9443  df-inf 9444  df-oi 9511  df-card 9940  df-acn 9943  df-pnf 11257  df-mnf 11258  df-xr 11259  df-ltxr 11260  df-le 11261  df-sub 11453  df-neg 11454  df-div 11879  df-nn 12220  df-2 12282  df-3 12283  df-4 12284  df-5 12285  df-6 12286  df-7 12287  df-8 12288  df-9 12289  df-n0 12480  df-z 12566  df-dec 12685  df-uz 12830  df-q 12940  df-rp 12982  df-xneg 13099  df-xadd 13100  df-xmul 13101  df-ioo 13335  df-ico 13337  df-icc 13338  df-fz 13492  df-fzo 13635  df-fl 13764  df-seq 13974  df-exp 14035  df-hash 14298  df-cj 15053  df-re 15054  df-im 15055  df-sqrt 15189  df-abs 15190  df-clim 15439  df-rlim 15440  df-sum 15640  df-struct 17087  df-sets 17104  df-slot 17122  df-ndx 17134  df-base 17152  df-ress 17181  df-plusg 17217  df-mulr 17218  df-starv 17219  df-sca 17220  df-vsca 17221  df-ip 17222  df-tset 17223  df-ple 17224  df-ds 17226  df-unif 17227  df-hom 17228  df-cco 17229  df-rest 17375  df-topn 17376  df-0g 17394  df-gsum 17395  df-topgen 17396  df-pt 17397  df-prds 17400  df-xrs 17455  df-qtop 17460  df-imas 17461  df-xps 17463  df-mre 17537  df-mrc 17538  df-acs 17540  df-mgm 18571  df-sgrp 18650  df-mnd 18666  df-submnd 18712  df-mulg 18994  df-cntz 19229  df-cmn 19698  df-psmet 21226  df-xmet 21227  df-met 21228  df-bl 21229  df-mopn 21230  df-fbas 21231  df-fg 21232  df-cnfld 21235  df-top 22717  df-topon 22734  df-topsp 22756  df-bases 22770  df-cld 22844  df-ntr 22845  df-cls 22846  df-nei 22923  df-cn 23052  df-cnp 23053  df-lm 23054  df-haus 23140  df-tx 23387  df-hmeo 23580  df-fil 23671  df-fm 23763  df-flim 23764  df-flf 23765  df-xms 24147  df-ms 24148  df-tms 24149  df-cfil 25104  df-cau 25105  df-cmet 25106  df-grpo 30181  df-gid 30182  df-ginv 30183  df-gdiv 30184  df-ablo 30233  df-vc 30247  df-nv 30280  df-va 30283  df-ba 30284  df-sm 30285  df-0v 30286  df-vs 30287  df-nmcv 30288  df-ims 30289  df-dip 30389  df-ssp 30410  df-ph 30501  df-cbn 30551  df-hnorm 30656  df-hba 30657  df-hvsub 30659  df-hlim 30660  df-hcau 30661  df-sh 30895  df-ch 30909  df-oc 30940  df-ch0 30941  df-shs 30996  df-pjh 31083

This theorem is referenced by:  strlem6  31944