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Theorem nlmvscnlem1 18675
Description: Lemma for nlmvscn 18676. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
nlmvscn.f  |-  F  =  (Scalar `  W )
nlmvscn.v  |-  V  =  ( Base `  W
)
nlmvscn.k  |-  K  =  ( Base `  F
)
nlmvscn.d  |-  D  =  ( dist `  W
)
nlmvscn.e  |-  E  =  ( dist `  F
)
nlmvscn.n  |-  N  =  ( norm `  W
)
nlmvscn.a  |-  A  =  ( norm `  F
)
nlmvscn.s  |-  .x.  =  ( .s `  W )
nlmvscn.t  |-  T  =  ( ( R  / 
2 )  /  (
( A `  B
)  +  1 ) )
nlmvscn.u  |-  U  =  ( ( R  / 
2 )  /  (
( N `  X
)  +  T ) )
nlmvscn.w  |-  ( ph  ->  W  e. NrmMod )
nlmvscn.r  |-  ( ph  ->  R  e.  RR+ )
nlmvscn.b  |-  ( ph  ->  B  e.  K )
nlmvscn.x  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
Assertion
Ref Expression
nlmvscnlem1  |-  ( ph  ->  E. r  e.  RR+  A. x  e.  K  A. y  e.  V  (
( ( B E x )  <  r  /\  ( X D y )  <  r )  ->  ( ( B 
.x.  X ) D ( x  .x.  y
) )  <  R
) )
Distinct variable groups:    B, r    D, r    E, r    x, y,
ph    x, r, y, T    U, r, x, y    F, r, x, y    K, r, y    R, r    V, r    W, r, x, y    .x. , r, x, y    X, r
Allowed substitution hints:    ph( r)    A( x, y, r)    B( x, y)    D( x, y)    R( x, y)    E( x, y)    K( x)    N( x, y, r)    V( x, y)    X( x, y)

Proof of Theorem nlmvscnlem1
StepHypRef Expression
1 nlmvscn.t . . . 4  |-  T  =  ( ( R  / 
2 )  /  (
( A `  B
)  +  1 ) )
2 nlmvscn.r . . . . . 6  |-  ( ph  ->  R  e.  RR+ )
32rphalfcld 10616 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( R  /  2
)  e.  RR+ )
4 nlmvscn.w . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  W  e. NrmMod )
5 nlmvscn.f . . . . . . . . 9  |-  F  =  (Scalar `  W )
65nlmngp2 18669 . . . . . . . 8  |-  ( W  e. NrmMod  ->  F  e. NrmGrp )
74, 6syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  F  e. NrmGrp )
8 nlmvscn.b . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  B  e.  K )
9 nlmvscn.k . . . . . . . 8  |-  K  =  ( Base `  F
)
10 nlmvscn.a . . . . . . . 8  |-  A  =  ( norm `  F
)
119, 10nmcl 18615 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e. NrmGrp  /\  B  e.  K )  ->  ( A `  B )  e.  RR )
127, 8, 11syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( A `  B
)  e.  RR )
139, 10nmge0 18616 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e. NrmGrp  /\  B  e.  K )  ->  0  <_  ( A `  B
) )
147, 8, 13syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  0  <_  ( A `  B ) )
1512, 14ge0p1rpd 10630 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( A `  B )  +  1 )  e.  RR+ )
163, 15rpdivcld 10621 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( R  / 
2 )  /  (
( A `  B
)  +  1 ) )  e.  RR+ )
171, 16syl5eqel 2488 . . 3  |-  ( ph  ->  T  e.  RR+ )
18 nlmvscn.u . . . 4  |-  U  =  ( ( R  / 
2 )  /  (
( N `  X
)  +  T ) )
19 nlmngp 18666 . . . . . . . . 9  |-  ( W  e. NrmMod  ->  W  e. NrmGrp )
204, 19syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  W  e. NrmGrp )
21 nlmvscn.x . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
22 nlmvscn.v . . . . . . . . 9  |-  V  =  ( Base `  W
)
23 nlmvscn.n . . . . . . . . 9  |-  N  =  ( norm `  W
)
2422, 23nmcl 18615 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e. NrmGrp  /\  X  e.  V )  ->  ( N `  X )  e.  RR )
2520, 21, 24syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( N `  X
)  e.  RR )
2617rpred 10604 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  T  e.  RR )
2725, 26readdcld 9071 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( N `  X )  +  T
)  e.  RR )
28 0re 9047 . . . . . . . 8  |-  0  e.  RR
2928a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  0  e.  RR )
3022, 23nmge0 18616 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e. NrmGrp  /\  X  e.  V )  ->  0  <_  ( N `  X
) )
3120, 21, 30syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  0  <_  ( N `  X ) )
3225, 17ltaddrpd 10633 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( N `  X
)  <  ( ( N `  X )  +  T ) )
3329, 25, 27, 31, 32lelttrd 9184 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  0  <  ( ( N `  X )  +  T ) )
3427, 33elrpd 10602 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( N `  X )  +  T
)  e.  RR+ )
353, 34rpdivcld 10621 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( R  / 
2 )  /  (
( N `  X
)  +  T ) )  e.  RR+ )
3618, 35syl5eqel 2488 . . 3  |-  ( ph  ->  U  e.  RR+ )
37 ifcl 3735 . . 3  |-  ( ( T  e.  RR+  /\  U  e.  RR+ )  ->  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  e.  RR+ )
3817, 36, 37syl2anc 643 . 2  |-  ( ph  ->  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  e.  RR+ )
39 nlmvscn.d . . . . 5  |-  D  =  ( dist `  W
)
40 nlmvscn.e . . . . 5  |-  E  =  ( dist `  F
)
41 nlmvscn.s . . . . 5  |-  .x.  =  ( .s `  W )
424adantr 452 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  W  e. NrmMod )
432adantr 452 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  R  e.  RR+ )
448adantr 452 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  B  e.  K )
4521adantr 452 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  X  e.  V )
46 simprll 739 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  x  e.  K )
47 simprlr 740 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  -> 
y  e.  V )
487adantr 452 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  F  e. NrmGrp )
49 ngpms 18600 . . . . . . . 8  |-  ( F  e. NrmGrp  ->  F  e.  MetSp )
5048, 49syl 16 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  F  e.  MetSp )
519, 40mscl 18444 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  MetSp  /\  B  e.  K  /\  x  e.  K )  ->  ( B E x )  e.  RR )
5250, 44, 46, 51syl3anc 1184 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  -> 
( B E x )  e.  RR )
5338adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  e.  RR+ )
5453rpred 10604 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  e.  RR )
5536rpred 10604 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  U  e.  RR )
5655adantr 452 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  U  e.  RR )
57 simprrl 741 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  -> 
( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
)
5826adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  T  e.  RR )
59 min2 10733 . . . . . . 7  |-  ( ( T  e.  RR  /\  U  e.  RR )  ->  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  <_  U
)
6058, 56, 59syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  <_  U )
6152, 54, 56, 57, 60ltletrd 9186 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  -> 
( B E x )  <  U )
62 ngpms 18600 . . . . . . . . 9  |-  ( W  e. NrmGrp  ->  W  e.  MetSp )
6320, 62syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  W  e.  MetSp )
6463adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  W  e.  MetSp )
6522, 39mscl 18444 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  MetSp  /\  X  e.  V  /\  y  e.  V )  ->  ( X D y )  e.  RR )
6664, 45, 47, 65syl3anc 1184 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  -> 
( X D y )  e.  RR )
67 simprrr 742 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  -> 
( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
)
68 min1 10732 . . . . . . 7  |-  ( ( T  e.  RR  /\  U  e.  RR )  ->  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  <_  T
)
6958, 56, 68syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  ->  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  <_  T )
7066, 54, 58, 67, 69ltletrd 9186 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  -> 
( X D y )  <  T )
715, 22, 9, 39, 40, 23, 10, 41, 1, 18, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 61, 70nlmvscnlem2 18674 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  K  /\  y  e.  V )  /\  ( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )  -> 
( ( B  .x.  X ) D ( x  .x.  y ) )  <  R )
7271expr 599 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  y  e.  V ) )  -> 
( ( ( B E x )  < 
if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  < 
if ( T  <_  U ,  T ,  U ) )  -> 
( ( B  .x.  X ) D ( x  .x.  y ) )  <  R ) )
7372ralrimivva 2758 . 2  |-  ( ph  ->  A. x  e.  K  A. y  e.  V  ( ( ( B E x )  < 
if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  < 
if ( T  <_  U ,  T ,  U ) )  -> 
( ( B  .x.  X ) D ( x  .x.  y ) )  <  R ) )
74 breq2 4176 . . . . . 6  |-  ( r  =  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  ->  (
( B E x )  <  r  <->  ( B E x )  < 
if ( T  <_  U ,  T ,  U ) ) )
75 breq2 4176 . . . . . 6  |-  ( r  =  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  ->  (
( X D y )  <  r  <->  ( X D y )  < 
if ( T  <_  U ,  T ,  U ) ) )
7674, 75anbi12d 692 . . . . 5  |-  ( r  =  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  ->  (
( ( B E x )  <  r  /\  ( X D y )  <  r )  <-> 
( ( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
) ) )
7776imbi1d 309 . . . 4  |-  ( r  =  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  ->  (
( ( ( B E x )  < 
r  /\  ( X D y )  < 
r )  ->  (
( B  .x.  X
) D ( x 
.x.  y ) )  <  R )  <->  ( (
( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
)  ->  ( ( B  .x.  X ) D ( x  .x.  y
) )  <  R
) ) )
78772ralbidv 2708 . . 3  |-  ( r  =  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  ->  ( A. x  e.  K  A. y  e.  V  ( ( ( B E x )  < 
r  /\  ( X D y )  < 
r )  ->  (
( B  .x.  X
) D ( x 
.x.  y ) )  <  R )  <->  A. x  e.  K  A. y  e.  V  ( (
( B E x )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  <  if ( T  <_  U ,  T ,  U )
)  ->  ( ( B  .x.  X ) D ( x  .x.  y
) )  <  R
) ) )
7978rspcev 3012 . 2  |-  ( ( if ( T  <_  U ,  T ,  U )  e.  RR+  /\ 
A. x  e.  K  A. y  e.  V  ( ( ( B E x )  < 
if ( T  <_  U ,  T ,  U )  /\  ( X D y )  < 
if ( T  <_  U ,  T ,  U ) )  -> 
( ( B  .x.  X ) D ( x  .x.  y ) )  <  R ) )  ->  E. r  e.  RR+  A. x  e.  K  A. y  e.  V  ( ( ( B E x )  <  r  /\  ( X D y )  < 
r )  ->  (
( B  .x.  X
) D ( x 
.x.  y ) )  <  R ) )
8038, 73, 79syl2anc 643 1  |-  ( ph  ->  E. r  e.  RR+  A. x  e.  K  A. y  e.  V  (
( ( B E x )  <  r  /\  ( X D y )  <  r )  ->  ( ( B 
.x.  X ) D ( x  .x.  y
) )  <  R
) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1721   A.wral 2666   E.wrex 2667   ifcif 3699   class class class wbr 4172   ` cfv 5413  (class class class)co 6040   RRcr 8945   0cc0 8946   1c1 8947    + caddc 8949    < clt 9076    <_ cle 9077    / cdiv 9633   2c2 10005   RR+crp 10568   Basecbs 13424  Scalarcsca 13487   .scvsca 13488   distcds 13493   MetSpcmt 18301   normcnm 18577  NrmGrpcngp 18578  NrmModcnlm 18581
This theorem is referenced by:  nlmvscn  18676
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2385  ax-rep 4280  ax-sep 4290  ax-nul 4298  ax-pow 4337  ax-pr 4363  ax-un 4660  ax-cnex 9002  ax-resscn 9003  ax-1cn 9004  ax-icn 9005  ax-addcl 9006  ax-addrcl 9007  ax-mulcl 9008  ax-mulrcl 9009  ax-mulcom 9010  ax-addass 9011  ax-mulass 9012  ax-distr 9013  ax-i2m1 9014  ax-1ne0 9015  ax-1rid 9016  ax-rnegex 9017  ax-rrecex 9018  ax-cnre 9019  ax-pre-lttri 9020  ax-pre-lttrn 9021  ax-pre-ltadd 9022  ax-pre-mulgt0 9023  ax-pre-sup 9024
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2391  df-cleq 2397  df-clel 2400  df-nfc 2529  df-ne 2569  df-nel 2570  df-ral 2671  df-rex 2672  df-reu 2673  df-rmo 2674  df-rab 2675  df-v 2918  df-sbc 3122  df-csb 3212  df-dif 3283  df-un 3285  df-in 3287  df-ss 3294  df-pss 3296  df-nul 3589  df-if 3700  df-pw 3761  df-sn 3780  df-pr 3781  df-tp 3782  df-op 3783  df-uni 3976  df-int 4011  df-iun 4055  df-br 4173  df-opab 4227  df-mpt 4228  df-tr 4263  df-eprel 4454  df-id 4458  df-po 4463  df-so 4464  df-fr 4501  df-we 4503  df-ord 4544  df-on 4545  df-lim 4546  df-suc 4547  df-om 4805  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5377  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-ov 6043  df-oprab 6044  df-mpt2 6045  df-1st 6308  df-2nd 6309  df-riota 6508  df-recs 6592  df-rdg 6627  df-1o 6683  df-oadd 6687  df-er 6864  df-map 6979  df-en 7069  df-dom 7070  df-sdom 7071  df-fin 7072  df-sup 7404  df-pnf 9078  df-mnf 9079  df-xr 9080  df-ltxr 9081  df-le 9082  df-sub 9249  df-neg 9250  df-div 9634  df-nn 9957  df-2 10014  df-3 10015  df-4 10016  df-5 10017  df-6 10018  df-7 10019  df-8 10020  df-9 10021  df-10 10022  df-n0 10178  df-z 10239  df-dec 10339  df-uz 10445  df-q 10531  df-rp 10569  df-xneg 10666  df-xadd 10667  df-xmul 10668  df-fz 11000  df-seq 11279  df-exp 11338  df-cj 11859  df-re 11860  df-im 11861  df-sqr 11995  df-abs 11996  df-struct 13426  df-ndx 13427  df-slot 13428  df-base 13429  df-sets 13430  df-plusg 13497  df-mulr 13498  df-tset 13503  df-ple 13504  df-ds 13506  df-topgen 13622  df-xrs 13681  df-0g 13682  df-mnd 14645  df-grp 14767  df-minusg 14768  df-sbg 14769  df-mgp 15604  df-rng 15618  df-ur 15620  df-lmod 15907  df-psmet 16649  df-xmet 16650  df-met 16651  df-bl 16652  df-mopn 16653  df-top 16918  df-bases 16920  df-topon 16921  df-topsp 16922  df-xms 18303  df-ms 18304  df-nm 18583  df-ngp 18584  df-nrg 18586  df-nlm 18587
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