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Theorem iscmet3lem2 20803
Description: Lemma for iscmet3 20804. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
iscmet3.1  |-  Z  =  ( ZZ>= `  M )
iscmet3.2  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
iscmet3.3  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
iscmet3.4  |-  ( ph  ->  D  e.  ( Met `  X ) )
iscmet3.6  |-  ( ph  ->  F : Z --> X )
iscmet3.9  |-  ( ph  ->  A. k  e.  ZZ  A. u  e.  ( S `
 k ) A. v  e.  ( S `  k ) ( u D v )  < 
( ( 1  / 
2 ) ^ k
) )
iscmet3.10  |-  ( ph  ->  A. k  e.  Z  A. n  e.  ( M ... k ) ( F `  k )  e.  ( S `  n ) )
iscmet3.7  |-  ( ph  ->  G  e.  ( Fil `  X ) )
iscmet3.8  |-  ( ph  ->  S : ZZ --> G )
iscmet3.5  |-  ( ph  ->  F  e.  dom  ( ~~> t `  J )
)
Assertion
Ref Expression
iscmet3lem2  |-  ( ph  ->  ( J  fLim  G
)  =/=  (/) )
Distinct variable groups:    k, n, u, v, D    k, G    k, F, n, u, v   
k, X, n    k, J, n    S, k, n, u, v    k, Z, n    k, M, n    ph, k, n
Allowed substitution hints:    ph( v, u)    G( v, u, n)    J( v, u)    M( v, u)    X( v, u)    Z( v, u)

Proof of Theorem iscmet3lem2
Dummy variables  j 
r  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iscmet3.5 . . 3  |-  ( ph  ->  F  e.  dom  ( ~~> t `  J )
)
2 eldmg 5035 . . . 4  |-  ( F  e.  dom  ( ~~> t `  J )  ->  ( F  e.  dom  ( ~~> t `  J )  <->  E. x  F ( ~~> t `  J ) x ) )
32ibi 241 . . 3  |-  ( F  e.  dom  ( ~~> t `  J )  ->  E. x  F ( ~~> t `  J ) x )
41, 3syl 16 . 2  |-  ( ph  ->  E. x  F ( ~~> t `  J ) x )
5 iscmet3.4 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  D  e.  ( Met `  X ) )
6 metxmet 19909 . . . . . . 7  |-  ( D  e.  ( Met `  X
)  ->  D  e.  ( *Met `  X
) )
75, 6syl 16 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  D  e.  ( *Met `  X ) )
8 iscmet3.2 . . . . . . 7  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
98mopntopon 20014 . . . . . 6  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
107, 9syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
11 lmcl 18901 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  ->  x  e.  X )
1210, 11sylan 471 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  F ( ~~> t `  J )
x )  ->  x  e.  X )
137adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  F ( ~~> t `  J )
x )  ->  D  e.  ( *Met `  X ) )
148mopni2 20068 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  y  e.  J  /\  x  e.  y
)  ->  E. r  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
r )  C_  y
)
15143expia 1189 . . . . . . 7  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  y  e.  J
)  ->  ( x  e.  y  ->  E. r  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
r )  C_  y
) )
1613, 15sylan 471 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  y  e.  J )  ->  ( x  e.  y  ->  E. r  e.  RR+  ( x ( ball `  D ) r ) 
C_  y ) )
17 iscmet3.7 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  G  e.  ( Fil `  X ) )
1817ad3antrrr 729 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  y  e.  J
)  /\  ( r  e.  RR+  /\  ( x ( ball `  D
) r )  C_  y ) )  ->  G  e.  ( Fil `  X ) )
19 iscmet3.3 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
2019ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  ->  M  e.  ZZ )
21 rphalfcl 11015 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( r  e.  RR+  ->  ( r  /  2 )  e.  RR+ )
2221adantl 466 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  -> 
( r  /  2
)  e.  RR+ )
23 iscmet3.1 . . . . . . . . . . . 12  |-  Z  =  ( ZZ>= `  M )
2423iscmet3lem3 20801 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  ( r  /  2
)  e.  RR+ )  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 ) )
2520, 22, 24syl2anc 661 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 ) )
2613adantr 465 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  ->  D  e.  ( *Met `  X ) )
2712adantr 465 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  ->  x  e.  X )
28 blcntr 19988 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  x  e.  X  /\  ( r  /  2
)  e.  RR+ )  ->  x  e.  ( x ( ball `  D
) ( r  / 
2 ) ) )
2926, 27, 22, 28syl3anc 1218 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  ->  x  e.  ( x
( ball `  D )
( r  /  2
) ) )
30 simplr 754 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  ->  F ( ~~> t `  J ) x )
3122rpxrd 11028 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  -> 
( r  /  2
)  e.  RR* )
328blopn 20075 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  x  e.  X  /\  ( r  /  2
)  e.  RR* )  ->  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) )  e.  J )
3326, 27, 31, 32syl3anc 1218 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  -> 
( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) )  e.  J )
3423, 29, 20, 30, 33lmcvg 18866 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  ->  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( F `  k )  e.  ( x (
ball `  D )
( r  /  2
) ) )
3523rexanuz2 12837 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) )  <->  ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( 1  / 
2 ) ^ k
)  <  ( r  /  2 )  /\  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( F `
 k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) )
3623r19.2uz 12839 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) )  ->  E. k  e.  Z  ( (
( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) )
3717ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  ( k  e.  Z  /\  ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) ) )  ->  G  e.  ( Fil `  X ) )
38 iscmet3.8 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  S : ZZ --> G )
3938ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  ( k  e.  Z  /\  ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) ) )  ->  S : ZZ --> G )
40 eluzelz 10870 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  k  e.  ZZ )
4140, 23eleq2s 2535 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  e.  Z  ->  k  e.  ZZ )
4241ad2antrl 727 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  ( k  e.  Z  /\  ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) ) )  -> 
k  e.  ZZ )
43 ffvelrn 5841 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( S : ZZ --> G  /\  k  e.  ZZ )  ->  ( S `  k
)  e.  G )
4439, 42, 43syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  ( k  e.  Z  /\  ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) ) )  -> 
( S `  k
)  e.  G )
45 rpxr 10998 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( r  e.  RR+  ->  r  e. 
RR* )
4645adantl 466 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  -> 
r  e.  RR* )
47 blssm 19993 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  x  e.  X  /\  r  e.  RR* )  ->  ( x ( ball `  D ) r ) 
C_  X )
4826, 27, 46, 47syl3anc 1218 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  -> 
( x ( ball `  D ) r ) 
C_  X )
4948adantr 465 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  ( k  e.  Z  /\  ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) ) )  -> 
( x ( ball `  D ) r ) 
C_  X )
5041adantl 466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  k  e.  ZZ )
51 1rp 10995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  1  e.  RR+
52 rphalfcl 11015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( 1  e.  RR+  ->  ( 1  /  2 )  e.  RR+ )
5351, 52ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( 1  /  2 )  e.  RR+
54 rpexpcl 11884 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( 1  /  2
)  e.  RR+  /\  k  e.  ZZ )  ->  (
( 1  /  2
) ^ k )  e.  RR+ )
5553, 54mpan 670 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( k  e.  ZZ  ->  (
( 1  /  2
) ^ k )  e.  RR+ )
5650, 55syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( (
1  /  2 ) ^ k )  e.  RR+ )
5756rpred 11027 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( (
1  /  2 ) ^ k )  e.  RR )
5822adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( r  /  2 )  e.  RR+ )
5958rpred 11027 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( r  /  2 )  e.  RR )
60 ltle 9463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( 1  / 
2 ) ^ k
)  e.  RR  /\  ( r  /  2
)  e.  RR )  ->  ( ( ( 1  /  2 ) ^ k )  < 
( r  /  2
)  ->  ( (
1  /  2 ) ^ k )  <_ 
( r  /  2
) ) )
6157, 59, 60syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( (
( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  ->  (
( 1  /  2
) ^ k )  <_  ( r  / 
2 ) ) )
62 simpll 753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  ->  ph )
63 eluzfz2 11459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  k  e.  ( M ... k ) )
6463, 23eleq2s 2535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( k  e.  Z  ->  k  e.  ( M ... k
) )
6564adantl 466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  k  e.  ( M ... k
) )
66 iscmet3.10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ph  ->  A. k  e.  Z  A. n  e.  ( M ... k ) ( F `  k )  e.  ( S `  n ) )
6766r19.21bi 2814 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  A. n  e.  ( M ... k
) ( F `  k )  e.  ( S `  n ) )
68 fveq2 5691 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( n  =  k  ->  ( S `  n )  =  ( S `  k ) )
6968eleq2d 2510 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( n  =  k  ->  (
( F `  k
)  e.  ( S `
 n )  <->  ( F `  k )  e.  ( S `  k ) ) )
7069rspcv 3069 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( k  e.  ( M ... k )  ->  ( A. n  e.  ( M ... k ) ( F `  k )  e.  ( S `  n )  ->  ( F `  k )  e.  ( S `  k
) ) )
7165, 67, 70sylc 60 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  ( F `  k )  e.  ( S `  k
) )
7271adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  ( F `  k )  e.  ( S `  k
) )
73 simpr 461 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  y  e.  ( S `  k
) )
74 iscmet3.9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ph  ->  A. k  e.  ZZ  A. u  e.  ( S `
 k ) A. v  e.  ( S `  k ) ( u D v )  < 
( ( 1  / 
2 ) ^ k
) )
7574ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  A. k  e.  ZZ  A. u  e.  ( S `  k
) A. v  e.  ( S `  k
) ( u D v )  <  (
( 1  /  2
) ^ k ) )
7641ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  k  e.  ZZ )
77 rsp 2776 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( A. k  e.  ZZ  A. u  e.  ( S `  k
) A. v  e.  ( S `  k
) ( u D v )  <  (
( 1  /  2
) ^ k )  ->  ( k  e.  ZZ  ->  A. u  e.  ( S `  k
) A. v  e.  ( S `  k
) ( u D v )  <  (
( 1  /  2
) ^ k ) ) )
7875, 76, 77sylc 60 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  A. u  e.  ( S `  k
) A. v  e.  ( S `  k
) ( u D v )  <  (
( 1  /  2
) ^ k ) )
79 oveq1 6098 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( u  =  ( F `  k )  ->  (
u D v )  =  ( ( F `
 k ) D v ) )
8079breq1d 4302 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( u  =  ( F `  k )  ->  (
( u D v )  <  ( ( 1  /  2 ) ^ k )  <->  ( ( F `  k ) D v )  < 
( ( 1  / 
2 ) ^ k
) ) )
81 oveq2 6099 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( v  =  y  ->  (
( F `  k
) D v )  =  ( ( F `
 k ) D y ) )
8281breq1d 4302 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( v  =  y  ->  (
( ( F `  k ) D v )  <  ( ( 1  /  2 ) ^ k )  <->  ( ( F `  k ) D y )  < 
( ( 1  / 
2 ) ^ k
) ) )
8380, 82rspc2va 3080 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( F `  k )  e.  ( S `  k )  /\  y  e.  ( S `  k ) )  /\  A. u  e.  ( S `  k
) A. v  e.  ( S `  k
) ( u D v )  <  (
( 1  /  2
) ^ k ) )  ->  ( ( F `  k ) D y )  < 
( ( 1  / 
2 ) ^ k
) )
8472, 73, 78, 83syl21anc 1217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  (
( F `  k
) D y )  <  ( ( 1  /  2 ) ^
k ) )
857ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  D  e.  ( *Met `  X ) )
8641, 55syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( k  e.  Z  ->  (
( 1  /  2
) ^ k )  e.  RR+ )
8786rpxrd 11028 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( k  e.  Z  ->  (
( 1  /  2
) ^ k )  e.  RR* )
8887ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  (
( 1  /  2
) ^ k )  e.  RR* )
89 iscmet3.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ph  ->  F : Z --> X )
9089ffvelrnda 5843 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  ( F `  k )  e.  X )
9190adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  ( F `  k )  e.  X )
9217adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  G  e.  ( Fil `  X
) )
9338, 41, 43syl2an 477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  ( S `  k )  e.  G )
94 filelss 19425 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( G  e.  ( Fil `  X )  /\  ( S `  k )  e.  G )  ->  ( S `  k )  C_  X )
9592, 93, 94syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  ( S `  k )  C_  X )
9695sselda 3356 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  y  e.  X )
97 elbl2 19965 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  ( (
1  /  2 ) ^ k )  e. 
RR* )  /\  (
( F `  k
)  e.  X  /\  y  e.  X )
)  ->  ( y  e.  ( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( ( 1  /  2 ) ^ k ) )  <-> 
( ( F `  k ) D y )  <  ( ( 1  /  2 ) ^ k ) ) )
9885, 88, 91, 96, 97syl22anc 1219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  (
y  e.  ( ( F `  k ) ( ball `  D
) ( ( 1  /  2 ) ^
k ) )  <->  ( ( F `  k ) D y )  < 
( ( 1  / 
2 ) ^ k
) ) )
9984, 98mpbird 232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  Z )  /\  y  e.  ( S `  k
) )  ->  y  e.  ( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( ( 1  /  2 ) ^ k ) ) )
10099ex 434 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  (
y  e.  ( S `
 k )  -> 
y  e.  ( ( F `  k ) ( ball `  D
) ( ( 1  /  2 ) ^
k ) ) ) )
101100ssrdv 3362 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( (
ph  /\  k  e.  Z )  ->  ( S `  k )  C_  ( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( ( 1  /  2 ) ^ k ) ) )
10262, 101sylan 471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( S `  k )  C_  (
( F `  k
) ( ball `  D
) ( ( 1  /  2 ) ^
k ) ) )
10326adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  D  e.  ( *Met `  X
) )
10489ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  ->  F : Z --> X )
105104ffvelrnda 5843 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( F `  k )  e.  X
)
10656rpxrd 11028 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( (
1  /  2 ) ^ k )  e. 
RR* )
10731adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( r  /  2 )  e. 
RR* )
108 ssbl 19998 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  ( (
( 1  /  2
) ^ k )  e.  RR*  /\  (
r  /  2 )  e.  RR* )  /\  (
( 1  /  2
) ^ k )  <_  ( r  / 
2 ) )  -> 
( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( ( 1  /  2 ) ^ k ) ) 
C_  ( ( F `
 k ) (
ball `  D )
( r  /  2
) ) )
1091083expia 1189 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  ( (
( 1  /  2
) ^ k )  e.  RR*  /\  (
r  /  2 )  e.  RR* ) )  -> 
( ( ( 1  /  2 ) ^
k )  <_  (
r  /  2 )  ->  ( ( F `
 k ) (
ball `  D )
( ( 1  / 
2 ) ^ k
) )  C_  (
( F `  k
) ( ball `  D
) ( r  / 
2 ) ) ) )
110103, 105, 106, 107, 109syl22anc 1219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( (
( 1  /  2
) ^ k )  <_  ( r  / 
2 )  ->  (
( F `  k
) ( ball `  D
) ( ( 1  /  2 ) ^
k ) )  C_  ( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) )
111 sstr 3364 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( S `  k
)  C_  ( ( F `  k )
( ball `  D )
( ( 1  / 
2 ) ^ k
) )  /\  (
( F `  k
) ( ball `  D
) ( ( 1  /  2 ) ^
k ) )  C_  ( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) )  ->  ( S `  k )  C_  (
( F `  k
) ( ball `  D
) ( r  / 
2 ) ) )
112102, 110, 111syl6an 545 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( (
( 1  /  2
) ^ k )  <_  ( r  / 
2 )  ->  ( S `  k )  C_  ( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) )
11361, 112syld 44 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( (
( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  ->  ( S `  k )  C_  ( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) )
114113adantrd 468 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( (
( ( 1  / 
2 ) ^ k
)  <  ( r  /  2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x (
ball `  D )
( r  /  2
) ) )  -> 
( S `  k
)  C_  ( ( F `  k )
( ball `  D )
( r  /  2
) ) ) )
115114impr 619 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  ( k  e.  Z  /\  ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) ) )  -> 
( S `  k
)  C_  ( ( F `  k )
( ball `  D )
( r  /  2
) ) )
11627adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  x  e.  X )
117 blcom 19969 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  ( r  /  2 )  e. 
RR* )  /\  (
x  e.  X  /\  ( F `  k )  e.  X ) )  ->  ( ( F `
 k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) )  <-> 
x  e.  ( ( F `  k ) ( ball `  D
) ( r  / 
2 ) ) ) )
118103, 107, 116, 105, 117syl22anc 1219 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) )  <-> 
x  e.  ( ( F `  k ) ( ball `  D
) ( r  / 
2 ) ) ) )
119 rpre 10997 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( r  e.  RR+  ->  r  e.  RR )
120119ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  r  e.  RR )
121 blhalf 19980 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  ( r  e.  RR  /\  x  e.  ( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) )  ->  (
( F `  k
) ( ball `  D
) ( r  / 
2 ) )  C_  ( x ( ball `  D ) r ) )
122121expr 615 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  ( F `  k )  e.  X
)  /\  r  e.  RR )  ->  ( x  e.  ( ( F `
 k ) (
ball `  D )
( r  /  2
) )  ->  (
( F `  k
) ( ball `  D
) ( r  / 
2 ) )  C_  ( x ( ball `  D ) r ) ) )
123103, 105, 120, 122syl21anc 1217 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( x  e.  ( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( r  /  2 ) )  ->  ( ( F `
 k ) (
ball `  D )
( r  /  2
) )  C_  (
x ( ball `  D
) r ) ) )
124118, 123sylbid 215 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) )  ->  ( ( F `
 k ) (
ball `  D )
( r  /  2
) )  C_  (
x ( ball `  D
) r ) ) )
125124adantld 467 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  k  e.  Z
)  ->  ( (
( ( 1  / 
2 ) ^ k
)  <  ( r  /  2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x (
ball `  D )
( r  /  2
) ) )  -> 
( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) 
C_  ( x (
ball `  D )
r ) ) )
126125impr 619 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  ( k  e.  Z  /\  ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) ) )  -> 
( ( F `  k ) ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) 
C_  ( x (
ball `  D )
r ) )
127115, 126sstrd 3366 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  ( k  e.  Z  /\  ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) ) )  -> 
( S `  k
)  C_  ( x
( ball `  D )
r ) )
128 filss 19426 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( G  e.  ( Fil `  X )  /\  (
( S `  k
)  e.  G  /\  ( x ( ball `  D ) r ) 
C_  X  /\  ( S `  k )  C_  ( x ( ball `  D ) r ) ) )  ->  (
x ( ball `  D
) r )  e.  G )
12937, 44, 49, 127, 128syl13anc 1220 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  r  e.  RR+ )  /\  ( k  e.  Z  /\  ( ( ( 1  /  2
) ^ k )  <  ( r  / 
2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) ) ) )  -> 
( x ( ball `  D ) r )  e.  G )
130129rexlimdvaa 2842 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  -> 
( E. k  e.  Z  ( ( ( 1  /  2 ) ^ k )  < 
( r  /  2
)  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D
) ( r  / 
2 ) ) )  ->  ( x (
ball `  D )
r )  e.  G
) )
13136, 130syl5 32 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  -> 
( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( ( 1  /  2 ) ^
k )  <  (
r  /  2 )  /\  ( F `  k )  e.  ( x ( ball `  D
) ( r  / 
2 ) ) )  ->  ( x (
ball `  D )
r )  e.  G
) )
13235, 131syl5bir 218 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  -> 
( ( E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( 1  / 
2 ) ^ k
)  <  ( r  /  2 )  /\  E. j  e.  Z  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( F `
 k )  e.  ( x ( ball `  D ) ( r  /  2 ) ) )  ->  ( x
( ball `  D )
r )  e.  G
) )
13325, 34, 132mp2and 679 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  r  e.  RR+ )  -> 
( x ( ball `  D ) r )  e.  G )
134133ad2ant2r 746 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  y  e.  J
)  /\  ( r  e.  RR+  /\  ( x ( ball `  D
) r )  C_  y ) )  -> 
( x ( ball `  D ) r )  e.  G )
13510adantr 465 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  F ( ~~> t `  J )
x )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
136 toponss 18534 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  y  e.  J )  ->  y  C_  X )
137135, 136sylan 471 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  y  e.  J )  ->  y  C_  X )
138137adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  y  e.  J
)  /\  ( r  e.  RR+  /\  ( x ( ball `  D
) r )  C_  y ) )  -> 
y  C_  X )
139 simprr 756 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  y  e.  J
)  /\  ( r  e.  RR+  /\  ( x ( ball `  D
) r )  C_  y ) )  -> 
( x ( ball `  D ) r ) 
C_  y )
140 filss 19426 . . . . . . . 8  |-  ( ( G  e.  ( Fil `  X )  /\  (
( x ( ball `  D ) r )  e.  G  /\  y  C_  X  /\  ( x ( ball `  D
) r )  C_  y ) )  -> 
y  e.  G )
14118, 134, 138, 139, 140syl13anc 1220 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  F ( ~~> t `  J ) x )  /\  y  e.  J
)  /\  ( r  e.  RR+  /\  ( x ( ball `  D
) r )  C_  y ) )  -> 
y  e.  G )
142141rexlimdvaa 2842 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  y  e.  J )  ->  ( E. r  e.  RR+  ( x ( ball `  D ) r ) 
C_  y  ->  y  e.  G ) )
14316, 142syld 44 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  F
( ~~> t `  J
) x )  /\  y  e.  J )  ->  ( x  e.  y  ->  y  e.  G
) )
144143ralrimiva 2799 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  F ( ~~> t `  J )
x )  ->  A. y  e.  J  ( x  e.  y  ->  y  e.  G ) )
145 flimopn 19548 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  G  e.  ( Fil `  X
) )  ->  (
x  e.  ( J 
fLim  G )  <->  ( x  e.  X  /\  A. y  e.  J  ( x  e.  y  ->  y  e.  G ) ) ) )
14610, 17, 145syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( J  fLim  G )  <->  ( x  e.  X  /\  A. y  e.  J  ( x  e.  y  -> 
y  e.  G ) ) ) )
147146adantr 465 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  F ( ~~> t `  J )
x )  ->  (
x  e.  ( J 
fLim  G )  <->  ( x  e.  X  /\  A. y  e.  J  ( x  e.  y  ->  y  e.  G ) ) ) )
14812, 144, 147mpbir2and 913 . . 3  |-  ( (
ph  /\  F ( ~~> t `  J )
x )  ->  x  e.  ( J  fLim  G
) )
149 ne0i 3643 . . 3  |-  ( x  e.  ( J  fLim  G )  ->  ( J  fLim  G )  =/=  (/) )
150148, 149syl 16 . 2  |-  ( (
ph  /\  F ( ~~> t `  J )
x )  ->  ( J  fLim  G )  =/=  (/) )
1514, 150exlimddv 1692 1  |-  ( ph  ->  ( J  fLim  G
)  =/=  (/) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1369   E.wex 1586    e. wcel 1756    =/= wne 2606   A.wral 2715   E.wrex 2716    C_ wss 3328   (/)c0 3637   class class class wbr 4292   dom cdm 4840   -->wf 5414   ` cfv 5418  (class class class)co 6091   RRcr 9281   1c1 9283   RR*cxr 9417    < clt 9418    <_ cle 9419    / cdiv 9993   2c2 10371   ZZcz 10646   ZZ>=cuz 10861   RR+crp 10991   ...cfz 11437   ^cexp 11865   *Metcxmt 17801   Metcme 17802   ballcbl 17803   MetOpencmopn 17806  TopOnctopon 18499   ~~> tclm 18830   Filcfil 19418    fLim cflim 19507
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4403  ax-sep 4413  ax-nul 4421  ax-pow 4470  ax-pr 4531  ax-un 6372  ax-cnex 9338  ax-resscn 9339  ax-1cn 9340  ax-icn 9341  ax-addcl 9342  ax-addrcl 9343  ax-mulcl 9344  ax-mulrcl 9345  ax-mulcom 9346  ax-addass 9347  ax-mulass 9348  ax-distr 9349  ax-i2m1 9350  ax-1ne0 9351  ax-1rid 9352  ax-rnegex 9353  ax-rrecex 9354  ax-cnre 9355  ax-pre-lttri 9356  ax-pre-lttrn 9357  ax-pre-ltadd 9358  ax-pre-mulgt0 9359  ax-pre-sup 9360
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2568  df-ne 2608  df-nel 2609  df-ral 2720  df-rex 2721  df-reu 2722  df-rmo 2723  df-rab 2724  df-v 2974  df-sbc 3187  df-csb 3289  df-dif 3331  df-un 3333  df-in 3335  df-ss 3342  df-pss 3344  df-nul 3638  df-if 3792  df-pw 3862  df-sn 3878  df-pr 3880  df-tp 3882  df-op 3884  df-uni 4092  df-iun 4173  df-br 4293  df-opab 4351  df-mpt 4352  df-tr 4386  df-eprel 4632  df-id 4636  df-po 4641  df-so 4642  df-fr 4679  df-we 4681  df-ord 4722  df-on 4723  df-lim 4724  df-suc 4725  df-xp 4846  df-rel 4847  df-cnv 4848  df-co 4849  df-dm 4850  df-rn 4851  df-res 4852  df-ima 4853  df-iota 5381  df-fun 5420  df-fn 5421  df-f 5422  df-f1 5423  df-fo 5424  df-f1o 5425  df-fv 5426  df-riota 6052  df-ov 6094  df-oprab 6095  df-mpt2 6096  df-om 6477  df-1st 6577  df-2nd 6578  df-recs 6832  df-rdg 6866  df-er 7101  df-map 7216  df-pm 7217  df-en 7311  df-dom 7312  df-sdom 7313  df-sup 7691  df-pnf 9420  df-mnf 9421  df-xr 9422  df-ltxr 9423  df-le 9424  df-sub 9597  df-neg 9598  df-div 9994  df-nn 10323  df-2 10380  df-3 10381  df-n0 10580  df-z 10647  df-uz 10862  df-q 10954  df-rp 10992  df-xneg 11089  df-xadd 11090  df-xmul 11091  df-fz 11438  df-fl 11642  df-seq 11807  df-exp 11866  df-cj 12588  df-re 12589  df-im 12590  df-sqr 12724  df-abs 12725  df-clim 12966  df-rlim 12967  df-topgen 14382  df-psmet 17809  df-xmet 17810  df-met 17811  df-bl 17812  df-mopn 17813  df-fbas 17814  df-top 18503  df-bases 18505  df-topon 18506  df-ntr 18624  df-nei 18702  df-lm 18833  df-fil 19419  df-flim 19512
This theorem is referenced by:  iscmet3  20804
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