MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ubthlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ubthlem1 31518
Description: Lemma for ubth 31521. The function 𝐴 exhibits a countable collection of sets that are closed, being the inverse image under 𝑡 of the closed ball of radius 𝑘, and by assumption they cover 𝑋. Thus, by the Baire Category theorem bcth2 25695, for some 𝑛 the set 𝐴‘𝑛 has an interior, meaning that there is a closed ball {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} in the set. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Jan-2014.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
ubth.1 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
ubth.2 𝑁 = (normCV‘𝑊)
ubthlem.3 𝐷 = (IndMet‘𝑈)
ubthlem.4 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
ubthlem.5 𝑈 ∈ CBan
ubthlem.6 𝑊 ∈ NrmCVec
ubthlem.7 (𝜑 → 𝑇 ⊆ (𝑈 BLnOp 𝑊))
ubthlem.8 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐)
ubthlem.9 𝐴 = (𝑘 ∈ ℕ ↦ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘})
Assertion
Ref Expression
ubthlem1 (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑦 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛))
Distinct variable groups:   𝑘,𝑐,𝑛,𝑟,𝑥,𝑦,𝑧,𝐴   𝑡,𝑐,𝐷,𝑘,𝑛,𝑟,𝑥,𝑧   𝑘,𝐽,𝑛   𝑦,𝑡,𝐽,𝑥   𝑁,𝑐,𝑘,𝑛,𝑟,𝑡,𝑥,𝑦,𝑧   𝜑,𝑐,𝑘,𝑛,𝑟,𝑡,𝑥,𝑦   𝑇,𝑐,𝑘,𝑛,𝑟,𝑡,𝑥,𝑦,𝑧   𝑈,𝑐,𝑛,𝑟,𝑡,𝑥,𝑦,𝑧   𝑊,𝑐,𝑛,𝑟,𝑡,𝑥,𝑦   𝑋,𝑐,𝑘,𝑛,𝑟,𝑡,𝑥,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧)   𝐴(𝑡)   𝐷(𝑦)   𝑈(𝑘)   𝐽(𝑧, 𝑟, 𝑐)   𝑊(𝑧, 𝑘)

Proof of Theorem ubthlem1
StepHypRef Expression
1 rzal 4453 . . . . . . . . 9 (𝑇 = ∅ → ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘)
21ralrimivw 3162 . . . . . . . 8 (𝑇 = ∅ → ∀𝑧 ∈ 𝑋 ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘)
3 rabid2 3448 . . . . . . . 8 (𝑋 = {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘)
42, 3sylibr 237 . . . . . . 7 (𝑇 = ∅ → 𝑋 = {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘})
54eqcomd 2769 . . . . . 6 (𝑇 = ∅ → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} = 𝑋)
65eleq1d 2849 . . . . 5 (𝑇 = ∅ → ({𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘𝐽) ↔ 𝑋 ∈ (Clsd‘𝐽)))
7 iinrab 5030 . . . . . . 7 (𝑇 ≠ ∅ → ∩ 𝑡 ∈ 𝑇 {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} = {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘})
87adantl 487 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → ∩ 𝑡 ∈ 𝑇 {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} = {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘})
9 id 23 . . . . . . 7 (𝑇 ≠ ∅ → 𝑇 ≠ ∅)
10 ubthlem.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → 𝑇 ⊆ (𝑈 BLnOp 𝑊))
1110sselda 3913 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → 𝑡 ∈ (𝑈 BLnOp 𝑊))
12 ubthlem.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝐷 = (IndMet‘𝑈)
13 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (IndMet‘𝑊) = (IndMet‘𝑊)
14 ubthlem.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
15 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (MetOpen‘(IndMet‘𝑊)) = (MetOpen‘(IndMet‘𝑊))
16 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑈 BLnOp 𝑊) = (𝑈 BLnOp 𝑊)
17 ubthlem.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 𝑈 ∈ CBan
18 bnnv 31514 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑈 ∈ CBan → 𝑈 ∈ NrmCVec)
1917, 18ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑈 ∈ NrmCVec
20 ubthlem.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑊 ∈ NrmCVec
2112, 13, 14, 15, 16, 19, 20blocn2 31456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑡 ∈ (𝑈 BLnOp 𝑊) → 𝑡 ∈ (𝐽 Cn (MetOpen‘(IndMet‘𝑊))))
22 ubth.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
2322, 12cbncms 31513 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑈 ∈ CBan → 𝐷 ∈ (CMet‘𝑋))
2417, 23ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 𝐷 ∈ (CMet‘𝑋)
25 cmetmet 25651 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
26 metxmet 24697 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
2724, 25, 26mp2b 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋)
2814mopntopon 24802 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
2927, 28ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)
30 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (BaseSet‘𝑊) = (BaseSet‘𝑊)
3130, 13imsxmet 31340 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑊 ∈ NrmCVec → (IndMet‘𝑊) ∈ (∞Met‘(BaseSet‘𝑊)))
3220, 31ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (IndMet‘𝑊) ∈ (∞Met‘(BaseSet‘𝑊))
3315mopntopon 24802 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((IndMet‘𝑊) ∈ (∞Met‘(BaseSet‘𝑊)) → (MetOpen‘(IndMet‘𝑊)) ∈ (TopOn‘(BaseSet‘𝑊)))
3432, 33ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (MetOpen‘(IndMet‘𝑊)) ∈ (TopOn‘(BaseSet‘𝑊))
35 iscncl 23631 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ (MetOpen‘(IndMet‘𝑊)) ∈ (TopOn‘(BaseSet‘𝑊))) → (𝑡 ∈ (𝐽 Cn (MetOpen‘(IndMet‘𝑊))) ↔ (𝑡:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊) ∧ ∀𝑥 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘(IndMet‘𝑊)))(◡𝑡 “ 𝑥) ∈ (Clsd‘𝐽))))
3629, 34, 35mp2an 705 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑡 ∈ (𝐽 Cn (MetOpen‘(IndMet‘𝑊))) ↔ (𝑡:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊) ∧ ∀𝑥 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘(IndMet‘𝑊)))(◡𝑡 “ 𝑥) ∈ (Clsd‘𝐽)))
3721, 36sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑡 ∈ (𝑈 BLnOp 𝑊) → (𝑡:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊) ∧ ∀𝑥 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘(IndMet‘𝑊)))(◡𝑡 “ 𝑥) ∈ (Clsd‘𝐽)))
3811, 37syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (𝑡:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊) ∧ ∀𝑥 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘(IndMet‘𝑊)))(◡𝑡 “ 𝑥) ∈ (Clsd‘𝐽)))
3938simpld 500 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → 𝑡:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊))
4039adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → 𝑡:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊))
4140ffvelcdmda 7114 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (𝑡‘𝑥) ∈ (BaseSet‘𝑊))
4241biantrurd 542 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘 ↔ ((𝑡‘𝑥) ∈ (BaseSet‘𝑊) ∧ (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘)))
43 fveq2 6914 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑡‘𝑥) → (𝑁‘𝑦) = (𝑁‘(𝑡‘𝑥)))
4443breq1d 5116 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑡‘𝑥) → ((𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘 ↔ (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
4544elrab 3648 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑡‘𝑥) ∈ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘} ↔ ((𝑡‘𝑥) ∈ (BaseSet‘𝑊) ∧ (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
4642, 45bitr4di 292 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘 ↔ (𝑡‘𝑥) ∈ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘}))
4746pm5.32da 590 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑡‘𝑥) ∈ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘})))
48 2fveq3 6919 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = 𝑥 → (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) = (𝑁‘(𝑡‘𝑥)))
4948breq1d 5116 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑥 → ((𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘 ↔ (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
5049elrab 3648 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
5150a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (𝑥 ∈ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘)))
52 ffn 6737 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡:𝑋⟶(BaseSet‘𝑊) → 𝑡 Fn 𝑋)
53 elpreima 7086 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 Fn 𝑋 → (𝑥 ∈ (◡𝑡 “ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘}) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑡‘𝑥) ∈ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘})))
5440, 52, 533syl 19 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (𝑥 ∈ (◡𝑡 “ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘}) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑡‘𝑥) ∈ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘})))
5547, 51, 543bitr4d 314 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (𝑥 ∈ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ↔ 𝑥 ∈ (◡𝑡 “ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘})))
5655eqrdv 2761 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} = (◡𝑡 “ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘}))
57 imaeq2 6064 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘} → (◡𝑡 “ 𝑥) = (◡𝑡 “ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘}))
5857eleq1d 2849 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘} → ((◡𝑡 “ 𝑥) ∈ (Clsd‘𝐽) ↔ (◡𝑡 “ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘}) ∈ (Clsd‘𝐽)))
5938simprd 501 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → ∀𝑥 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘(IndMet‘𝑊)))(◡𝑡 “ 𝑥) ∈ (Clsd‘𝐽))
6059adantlr 728 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → ∀𝑥 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘(IndMet‘𝑊)))(◡𝑡 “ 𝑥) ∈ (Clsd‘𝐽))
61 nnre 12380 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℝ)
6261ad2antlr 740 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → 𝑘 ∈ ℝ)
6362rexrd 11396 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → 𝑘 ∈ ℝ*)
64 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . 14 (0vec‘𝑊) = (0vec‘𝑊)
6530, 64nvzcl 31282 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑊 ∈ NrmCVec → (0vec‘𝑊) ∈ (BaseSet‘𝑊))
6620, 65ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (0vec‘𝑊) ∈ (BaseSet‘𝑊)
67 ubth.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑁 = (normCV‘𝑊)
6830, 64, 67, 13nvnd 31336 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊)) → (𝑁‘𝑦) = (𝑦(IndMet‘𝑊)(0vec‘𝑊)))
6920, 68mpan 703 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) → (𝑁‘𝑦) = (𝑦(IndMet‘𝑊)(0vec‘𝑊)))
70 xmetsym 24710 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((IndMet‘𝑊) ∈ (∞Met‘(BaseSet‘𝑊)) ∧ (0vec‘𝑊) ∈ (BaseSet‘𝑊) ∧ 𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊)) → ((0vec‘𝑊)(IndMet‘𝑊)𝑦) = (𝑦(IndMet‘𝑊)(0vec‘𝑊)))
7132, 66, 70mp3an12 1481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) → ((0vec‘𝑊)(IndMet‘𝑊)𝑦) = (𝑦(IndMet‘𝑊)(0vec‘𝑊)))
7269, 71eqtr4d 2801 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) → (𝑁‘𝑦) = ((0vec‘𝑊)(IndMet‘𝑊)𝑦))
7372breq1d 5116 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) → ((𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘 ↔ ((0vec‘𝑊)(IndMet‘𝑊)𝑦) ≤ 𝑘))
7473rabbiia 3420 . . . . . . . . . . . . 13 {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘} = {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ ((0vec‘𝑊)(IndMet‘𝑊)𝑦) ≤ 𝑘}
7515, 74blcld 24868 . . . . . . . . . . . 12 (((IndMet‘𝑊) ∈ (∞Met‘(BaseSet‘𝑊)) ∧ (0vec‘𝑊) ∈ (BaseSet‘𝑊) ∧ 𝑘 ∈ ℝ*) → {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘(MetOpen‘(IndMet‘𝑊))))
7632, 66, 75mp3an12 1481 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ ℝ* → {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘(MetOpen‘(IndMet‘𝑊))))
7763, 76syl 18 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘(MetOpen‘(IndMet‘𝑊))))
7858, 60, 77rspcdva 3581 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (◡𝑡 “ {𝑦 ∈ (BaseSet‘𝑊) ∣ (𝑁‘𝑦) ≤ 𝑘}) ∈ (Clsd‘𝐽))
7956, 78eqeltrd 2864 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘𝐽))
8079ralrimiva 3158 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ∀𝑡 ∈ 𝑇 {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘𝐽))
81 iincld 23401 . . . . . . 7 ((𝑇 ≠ ∅ ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑇 {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘𝐽)) → ∩ 𝑡 ∈ 𝑇 {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘𝐽))
829, 80, 81syl2anr 609 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → ∩ 𝑡 ∈ 𝑇 {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘𝐽))
838, 82eqeltrrd 2865 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘𝐽))
8414mopntop 24803 . . . . . . . 8 (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
8527, 84ax-mp 5 . . . . . . 7 𝐽 ∈ Top
8629toponunii 23278 . . . . . . . 8 𝑋 = ∪ 𝐽
8786topcld 23397 . . . . . . 7 (𝐽 ∈ Top → 𝑋 ∈ (Clsd‘𝐽))
8885, 87ax-mp 5 . . . . . 6 𝑋 ∈ (Clsd‘𝐽)
8988a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ (Clsd‘𝐽))
906, 83, 89pm2.61ne 3044 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ (Clsd‘𝐽))
91 ubthlem.9 . . . 4 𝐴 = (𝑘 ∈ ℕ ↦ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘})
9290, 91fmptd 7144 . . 3 (𝜑 → 𝐴:ℕ⟶(Clsd‘𝐽))
9392frnd 6746 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝐴 ⊆ (Clsd‘𝐽))
9486cldss2 23392 . . . . . 6 (Clsd‘𝐽) ⊆ 𝒫 𝑋
9593, 94sstrdi 3925 . . . . 5 (𝜑 → ran 𝐴 ⊆ 𝒫 𝑋)
96 sspwuni 5063 . . . . 5 (ran 𝐴 ⊆ 𝒫 𝑋 ↔ ∪ ran 𝐴 ⊆ 𝑋)
9795, 96sylib 221 . . . 4 (𝜑 → ∪ ran 𝐴 ⊆ 𝑋)
98 ubthlem.8 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐)
99 arch 12641 . . . . . . . . . 10 (𝑐 ∈ ℝ → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑐 < 𝑘)
10099adantl 487 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑐 < 𝑘)
101 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) → 𝑐 ∈ ℝ)
102 ltle 11435 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑐 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → (𝑐 < 𝑘 → 𝑐 ≤ 𝑘))
103101, 61, 102syl2an 608 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑐 < 𝑘 → 𝑐 ≤ 𝑘))
104103impr 460 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑐 < 𝑘)) → 𝑐 ≤ 𝑘)
105104adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑐 < 𝑘)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → 𝑐 ≤ 𝑘)
10639ffvelcdmda 7114 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (𝑡‘𝑥) ∈ (BaseSet‘𝑊))
107106an32s 665 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (𝑡‘𝑥) ∈ (BaseSet‘𝑊))
10830, 67nvcl 31309 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ (𝑡‘𝑥) ∈ (BaseSet‘𝑊)) → (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ∈ ℝ)
10920, 107, 108sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ∈ ℝ)
110109adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ∈ ℝ)
111110adantlr 728 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑐 < 𝑘)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ∈ ℝ)
112 simpllr 788 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑐 < 𝑘)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → 𝑐 ∈ ℝ)
113 simplrl 789 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑐 < 𝑘)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → 𝑘 ∈ ℕ)
114113, 61syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑐 < 𝑘)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → 𝑘 ∈ ℝ)
115 letr 11441 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ 𝑐 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → (((𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 ∧ 𝑐 ≤ 𝑘) → (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
116111, 112, 114, 115syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑐 < 𝑘)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → (((𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 ∧ 𝑐 ≤ 𝑘) → (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
117105, 116mpan2d 707 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑐 < 𝑘)) ∧ 𝑡 ∈ 𝑇) → ((𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 → (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
118117ralimdva 3178 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ (𝑘 ∈ ℕ ∧ 𝑐 < 𝑘)) → (∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 → ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
119118expr 462 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑐 < 𝑘 → (∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 → ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘)))
12022fvexi 6928 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑋 ∈ V
121120rabex 5305 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ V
12291fvmpt2 7034 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ∈ V) → (𝐴‘𝑘) = {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘})
123121, 122mpan2 704 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ℕ → (𝐴‘𝑘) = {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘})
124123eleq2d 2850 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ (𝐴‘𝑘) ↔ 𝑥 ∈ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘}))
12549ralbidv 3189 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 = 𝑥 → (∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘 ↔ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
126125elrab 3648 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑧)) ≤ 𝑘} ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
127124, 126bitrdi 290 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ (𝐴‘𝑘) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘)))
128 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ 𝑋)
129128biantrurd 542 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘 ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘)))
130129bicomd 226 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘) ↔ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
131127, 130sylan9bbr 520 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐴‘𝑘) ↔ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘))
13292ffnd 6738 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐴 Fn ℕ)
133132adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐴 Fn ℕ)
134 fnfvelrn 7110 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 Fn ℕ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐴‘𝑘) ∈ ran 𝐴)
135 elssuni 4902 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴‘𝑘) ∈ ran 𝐴 → (𝐴‘𝑘) ⊆ ∪ ran 𝐴)
136134, 135syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 Fn ℕ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝐴‘𝑘) ⊆ ∪ ran 𝐴)
137136sseld 3912 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 Fn ℕ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐴‘𝑘) → 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴))
138133, 137sylan 592 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐴‘𝑘) → 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴))
139131, 138sylbird 263 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘 → 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴))
140139adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑘 → 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴))
141119, 140syl6d 76 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑐 < 𝑘 → (∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 → 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴)))
142141rexlimdva 3167 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) → (∃𝑘 ∈ ℕ 𝑐 < 𝑘 → (∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 → 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴)))
143100, 142mpd 16 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑐 ∈ ℝ) → (∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 → 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴))
144143rexlimdva 3167 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 → 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴))
145144ralimdva 3178 . . . . . 6 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑐 ∈ ℝ ∀𝑡 ∈ 𝑇 (𝑁‘(𝑡‘𝑥)) ≤ 𝑐 → ∀𝑥 ∈ 𝑋 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴))
14698, 145mpd 16 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑋 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴)
147 dfss3 3902 . . . . 5 (𝑋 ⊆ ∪ ran 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑋 𝑥 ∈ ∪ ran 𝐴)
148146, 147sylibr 237 . . . 4 (𝜑 → 𝑋 ⊆ ∪ ran 𝐴)
14997, 148eqssd 3930 . . 3 (𝜑 → ∪ ran 𝐴 = 𝑋)
150 eqid 2763 . . . . . 6 (0vec‘𝑈) = (0vec‘𝑈)
15122, 150nvzcl 31282 . . . . 5 (𝑈 ∈ NrmCVec → (0vec‘𝑈) ∈ 𝑋)
152 ne0i 4290 . . . . 5 ((0vec‘𝑈) ∈ 𝑋 → 𝑋 ≠ ∅)
15319, 151, 152mp2b 10 . . . 4 𝑋 ≠ ∅
15414bcth2 25695 . . . 4 (((𝐷 ∈ (CMet‘𝑋) ∧ 𝑋 ≠ ∅) ∧ (𝐴:ℕ⟶(Clsd‘𝐽) ∧ ∪ ran 𝐴 = 𝑋)) → ∃𝑛 ∈ ℕ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ≠ ∅)
15524, 153, 154mpanl12 715 . . 3 ((𝐴:ℕ⟶(Clsd‘𝐽) ∧ ∪ ran 𝐴 = 𝑋) → ∃𝑛 ∈ ℕ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ≠ ∅)
15692, 149, 155syl2anc 596 . 2 (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ≠ ∅)
157 ffvelcdm 7111 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴:ℕ⟶(Clsd‘𝐽) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴‘𝑛) ∈ (Clsd‘𝐽))
15894, 157sselid 3911 . . . . . . . . . 10 ((𝐴:ℕ⟶(Clsd‘𝐽) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴‘𝑛) ∈ 𝒫 𝑋)
159158elpwid 4569 . . . . . . . . 9 ((𝐴:ℕ⟶(Clsd‘𝐽) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴‘𝑛) ⊆ 𝑋)
16092, 159sylan 592 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝐴‘𝑛) ⊆ 𝑋)
16186ntrss3 23422 . . . . . . . 8 ((𝐽 ∈ Top ∧ (𝐴‘𝑛) ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ⊆ 𝑋)
16285, 160, 161sylancr 599 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ⊆ 𝑋)
163162sseld 3912 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → 𝑦 ∈ 𝑋))
16486ntropn 23411 . . . . . . . . . 10 ((𝐽 ∈ Top ∧ (𝐴‘𝑛) ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ∈ 𝐽)
16585, 160, 164sylancr 599 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ∈ 𝐽)
16614mopni2 24856 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛))) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ (𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)))
16727, 166mp3an1 1478 . . . . . . . . 9 ((((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛))) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ (𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)))
168165, 167sylan 592 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛))) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ (𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)))
169 elssuni 4902 . . . . . . . . . . . 12 (((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ∈ 𝐽 → ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ⊆ ∪ 𝐽)
170169, 86sseqtrrdi 3954 . . . . . . . . . . 11 (((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ∈ 𝐽 → ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ⊆ 𝑋)
171165, 170syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ⊆ 𝑋)
172171sselda 3913 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛))) → 𝑦 ∈ 𝑋)
17386ntrss2 23419 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐽 ∈ Top ∧ (𝐴‘𝑛) ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ⊆ (𝐴‘𝑛))
17485, 160, 173sylancr 599 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ⊆ (𝐴‘𝑛))
175 sstr2 3920 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → (((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ⊆ (𝐴‘𝑛) → (𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ (𝐴‘𝑛)))
176174, 175syl5com 32 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → (𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ (𝐴‘𝑛)))
177176ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → (𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ (𝐴‘𝑛)))
178 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → 𝑦 ∈ 𝑋)
179178, 27jctil 529 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋))
180 rphalfcl 13187 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 / 2) ∈ ℝ+)
181180rpxrd 13203 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 / 2) ∈ ℝ*)
182 rpxr 13168 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℝ+ → 𝑥 ∈ ℝ*)
183 rphalflt 13189 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℝ+ → (𝑥 / 2) < 𝑥)
184181, 182, 1833jca 1146 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℝ+ → ((𝑥 / 2) ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ∈ ℝ* ∧ (𝑥 / 2) < 𝑥))
185 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . 14 {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} = {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)}
18614, 185blsscls2 24867 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑥 / 2) ∈ ℝ* ∧ 𝑥 ∈ ℝ* ∧ (𝑥 / 2) < 𝑥)) → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} ⊆ (𝑦(ball‘𝐷)𝑥))
187179, 184, 186syl2an 608 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} ⊆ (𝑦(ball‘𝐷)𝑥))
188 sstr2 3920 . . . . . . . . . . . 12 ({𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} ⊆ (𝑦(ball‘𝐷)𝑥) → ((𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ (𝐴‘𝑛) → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
189187, 188syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ (𝐴‘𝑛) → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
190180adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝑥 / 2) ∈ ℝ+)
191 breq2 5110 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑟 = (𝑥 / 2) → ((𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟 ↔ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)))
192191rabbidv 3423 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑟 = (𝑥 / 2) → {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} = {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)})
193192sseq1d 3944 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑟 = (𝑥 / 2) → ({𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛) ↔ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
194193rspcev 3580 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 / 2) ∈ ℝ+ ∧ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} ⊆ (𝐴‘𝑛)) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛))
195194ex 418 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 / 2) ∈ ℝ+ → ({𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} ⊆ (𝐴‘𝑛) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
196190, 195syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ({𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ (𝑥 / 2)} ⊆ (𝐴‘𝑛) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
197177, 189, 1963syld 61 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
198197rexlimdva 3167 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (∃𝑥 ∈ ℝ+ (𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
199172, 198syldan 603 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛))) → (∃𝑥 ∈ ℝ+ (𝑦(ball‘𝐷)𝑥) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
200168, 199mpd 16 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛))) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛))
201200ex 418 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
202163, 201jcad 522 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → (𝑦 ∈ 𝑋 ∧ ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛))))
203202eximdv 1952 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (∃𝑦 𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑋 ∧ ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛))))
204 n0 4303 . . . 4 (((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦 ∈ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)))
205 df-rex 3091 . . . 4 (∃𝑦 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛) ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑋 ∧ ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
206203, 204, 2053imtr4g 299 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ≠ ∅ → ∃𝑦 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
207206reximdva 3179 . 2 (𝜑 → (∃𝑛 ∈ ℕ ((int‘𝐽)‘(𝐴‘𝑛)) ≠ ∅ → ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑦 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛)))
208156, 207mpd 16 1 (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑦 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ ℝ+ {𝑧 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑧) ≤ 𝑟} ⊆ (𝐴‘𝑛))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  {crab 3416  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  ∅c0 4281  𝒫 cpw 4560  ∪ cuni 4870  ∩ ciin 4955   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5190  ◡ccnv 5655  ran crn 5657   “ cima 5659   Fn wfn 6559  ⟶wf 6560  ‘cfv 6564  (class class class)co 7449  ℝcr 11236  ℝ*cxr 11379   < clt 11380   ≤ cle 11381   / cdiv 12011  ℕcn 12373  2c2 12435  ℝ+crp 13158  ∞Metcxmet 21705  Metcmet 21706  ballcbl 21707  MetOpencmopn 21710  Topctop 23255  TopOnctopon 23272  Clsdccld 23378  intcnt 23379   Cn ccn 23586  CMetccmet 25619  NrmCVeccnv 31232  BaseSetcba 31234  0veccn0v 31236  normCVcnmcv 31238  IndMetcims 31239   BLnOp cblo 31390  CBanccbn 31510
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-inf2 9677  ax-dc 10561  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314  ax-pre-sup 11315  ax-addf 11316  ax-mulf 11317
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-1o 8512  df-er 8753  df-map 8885  df-pm 8886  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-sup 9469  df-inf 9470  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-div 12012  df-nn 12374  df-2 12443  df-3 12444  df-n0 12645  df-z 12732  df-uz 13004  df-q 13114  df-rp 13159  df-xneg 13279  df-xadd 13280  df-xmul 13281  df-ico 13520  df-seq 14183  df-exp 14243  df-cj 15307  df-re 15308  df-im 15309  df-sqrt 15443  df-abs 15444  df-rest 17634  df-topgen 17655  df-psmet 21712  df-xmet 21713  df-met 21714  df-bl 21715  df-mopn 21716  df-fbas 21717  df-fg 21718  df-top 23256  df-topon 23273  df-bases 23308  df-cld 23381  df-ntr 23382  df-cls 23383  df-nei 23460  df-cn 23589  df-cnp 23590  df-lm 23591  df-fil 24209  df-fm 24301  df-flim 24302  df-flf 24303  df-cfil 25620  df-cau 25621  df-cmet 25622  df-grpo 31141  df-gid 31142  df-ginv 31143  df-gdiv 31144  df-ablo 31193  df-vc 31207  df-nv 31240  df-va 31243  df-ba 31244  df-sm 31245  df-0v 31246  df-vs 31247  df-nmcv 31248  df-ims 31249  df-lno 31392  df-nmoo 31393  df-blo 31394  df-0o 31395  df-cbn 31511
This theorem is used by:  ubthlem3  31520
  Copyright terms: Public domain W3C validator