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Theorem stoweidlem55 29850
Description: This lemma proves the existence of a function p as in the proof of Lemma 1 in [BrosowskiDeutsh] p. 90: p is in the subalgebra, such that 0 <= p <= 1, p(t_0) = 0, and p > 0 on T - U. Here Z is used to represent t0 in the paper. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
stoweidlem55.1  |-  F/_ t U
stoweidlem55.2  |-  F/ t
ph
stoweidlem55.3  |-  K  =  ( topGen `  ran  (,) )
stoweidlem55.4  |-  ( ph  ->  J  e.  Comp )
stoweidlem55.5  |-  T  = 
U. J
stoweidlem55.6  |-  C  =  ( J  Cn  K
)
stoweidlem55.7  |-  ( ph  ->  A  C_  C )
stoweidlem55.8  |-  ( (
ph  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A
)  ->  ( t  e.  T  |->  ( ( f `  t )  +  ( g `  t ) ) )  e.  A )
stoweidlem55.9  |-  ( (
ph  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A
)  ->  ( t  e.  T  |->  ( ( f `  t )  x.  ( g `  t ) ) )  e.  A )
stoweidlem55.10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( t  e.  T  |->  x )  e.  A )
stoweidlem55.11  |-  ( (
ph  /\  ( r  e.  T  /\  t  e.  T  /\  r  =/=  t ) )  ->  E. q  e.  A  ( q `  r
)  =/=  ( q `
 t ) )
stoweidlem55.12  |-  ( ph  ->  U  e.  J )
stoweidlem55.13  |-  ( ph  ->  Z  e.  U )
stoweidlem55.14  |-  Q  =  { h  e.  A  |  ( ( h `
 Z )  =  0  /\  A. t  e.  T  ( 0  <_  ( h `  t )  /\  (
h `  t )  <_  1 ) ) }
stoweidlem55.15  |-  W  =  { w  e.  J  |  E. h  e.  Q  w  =  { t  e.  T  |  0  <  ( h `  t
) } }
Assertion
Ref Expression
stoweidlem55  |-  ( ph  ->  E. p  e.  A  ( A. t  e.  T  ( 0  <_  (
p `  t )  /\  ( p `  t
)  <_  1 )  /\  ( p `  Z )  =  0  /\  A. t  e.  ( T  \  U
) 0  <  (
p `  t )
) )
Distinct variable groups:    f, g, h, q, t, T    f,
r, A, g, q, t    x, f, h, q, t, T    Q, f, g, q    U, f, g, h, q    f, Z, g, h, q, t    ph, f, g, h, q   
w, g, h, t, T    g, W    A, h, x    h, J, t, w    q, p, t, T    A, p    U, p    Z, p    x, r, T    U, r, x    ph, r, x    t, K    x, w, Q    w, U    ph, w    x, Z
Allowed substitution hints:    ph( t, p)    A( w)    C( x, w, t, f, g, h, r, q, p)    Q( t, h, r, p)    U( t)    J( x, f, g, r, q, p)    K( x, w, f, g, h, r, q, p)    W( x, w, t, f, h, r, q, p)    Z( w, r)

Proof of Theorem stoweidlem55
StepHypRef Expression
1 0re 9386 . . . . 5  |-  0  e.  RR
2 stoweidlem55.10 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( t  e.  T  |->  x )  e.  A )
32stoweidlem4 29799 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  0  e.  RR )  ->  ( t  e.  T  |->  0 )  e.  A )
41, 3mpan2 671 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( t  e.  T  |->  0 )  e.  A
)
54adantr 465 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  ( t  e.  T  |->  0 )  e.  A )
6 stoweidlem55.2 . . . . 5  |-  F/ t
ph
7 nfcv 2579 . . . . . . 7  |-  F/_ t T
8 stoweidlem55.1 . . . . . . 7  |-  F/_ t U
97, 8nfdif 3477 . . . . . 6  |-  F/_ t
( T  \  U
)
10 nfcv 2579 . . . . . 6  |-  F/_ t (/)
119, 10nfeq 2586 . . . . 5  |-  F/ t ( T  \  U
)  =  (/)
126, 11nfan 1861 . . . 4  |-  F/ t ( ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )
13 0le0 10411 . . . . . . . 8  |-  0  <_  0
14 0cn 9378 . . . . . . . . 9  |-  0  e.  CC
15 eqid 2443 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  e.  T  |->  0 )  =  ( t  e.  T  |->  0 )
1615fvmpt2 5781 . . . . . . . . 9  |-  ( ( t  e.  T  /\  0  e.  CC )  ->  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t )  =  0 )
1714, 16mpan2 671 . . . . . . . 8  |-  ( t  e.  T  ->  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  t
)  =  0 )
1813, 17syl5breqr 4328 . . . . . . 7  |-  ( t  e.  T  ->  0  <_  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t ) )
1918adantl 466 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )  /\  t  e.  T )  ->  0  <_  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t ) )
20 0le1 9863 . . . . . . . 8  |-  0  <_  1
2117, 20syl6eqbr 4329 . . . . . . 7  |-  ( t  e.  T  ->  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  t
)  <_  1 )
2221adantl 466 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )  /\  t  e.  T )  ->  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  t
)  <_  1 )
2319, 22jca 532 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )  /\  t  e.  T )  ->  (
0  <_  ( (
t  e.  T  |->  0 ) `  t )  /\  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `
 t )  <_ 
1 ) )
2423ex 434 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  ( t  e.  T  ->  ( 0  <_  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `
 t )  /\  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t )  <_  1
) ) )
2512, 24ralrimi 2797 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  A. t  e.  T  ( 0  <_  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  t
)  /\  ( (
t  e.  T  |->  0 ) `  t )  <_  1 ) )
26 stoweidlem55.13 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  Z  e.  U )
27 stoweidlem55.12 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  U  e.  J )
2826, 27jca 532 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Z  e.  U  /\  U  e.  J
) )
29 elunii 4096 . . . . . 6  |-  ( ( Z  e.  U  /\  U  e.  J )  ->  Z  e.  U. J
)
30 stoweidlem55.5 . . . . . 6  |-  T  = 
U. J
3129, 30syl6eleqr 2534 . . . . 5  |-  ( ( Z  e.  U  /\  U  e.  J )  ->  Z  e.  T )
32 eqidd 2444 . . . . . 6  |-  ( t  =  Z  ->  0  =  0 )
33 c0ex 9380 . . . . . 6  |-  0  e.  _V
3432, 15, 33fvmpt 5774 . . . . 5  |-  ( Z  e.  T  ->  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  Z
)  =  0 )
3528, 31, 343syl 20 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  Z )  =  0 )
3635adantr 465 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `
 Z )  =  0 )
3711rzalf 29739 . . . 4  |-  ( ( T  \  U )  =  (/)  ->  A. t  e.  ( T  \  U
) 0  <  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  t
) )
3837adantl 466 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  A. t  e.  ( T  \  U ) 0  <  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t ) )
39 nfcv 2579 . . . . . . 7  |-  F/_ t
p
40 nfmpt1 4381 . . . . . . 7  |-  F/_ t
( t  e.  T  |->  0 )
4139, 40nfeq 2586 . . . . . 6  |-  F/ t  p  =  ( t  e.  T  |->  0 )
42 fveq1 5690 . . . . . . . 8  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( p `  t
)  =  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t ) )
4342breq2d 4304 . . . . . . 7  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( 0  <_  (
p `  t )  <->  0  <_  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `
 t ) ) )
4442breq1d 4302 . . . . . . 7  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( ( p `  t )  <_  1  <->  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t
)  <_  1 ) )
4543, 44anbi12d 710 . . . . . 6  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( ( 0  <_ 
( p `  t
)  /\  ( p `  t )  <_  1
)  <->  ( 0  <_ 
( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t )  /\  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  t
)  <_  1 ) ) )
4641, 45ralbid 2733 . . . . 5  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( A. t  e.  T  ( 0  <_ 
( p `  t
)  /\  ( p `  t )  <_  1
)  <->  A. t  e.  T  ( 0  <_  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  t
)  /\  ( (
t  e.  T  |->  0 ) `  t )  <_  1 ) ) )
47 fveq1 5690 . . . . . 6  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( p `  Z
)  =  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  Z ) )
4847eqeq1d 2451 . . . . 5  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( ( p `  Z )  =  0  <-> 
( ( t  e.  T  |->  0 ) `  Z )  =  0 ) )
4942breq2d 4304 . . . . . 6  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( 0  <  (
p `  t )  <->  0  <  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `
 t ) ) )
5041, 49ralbid 2733 . . . . 5  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( A. t  e.  ( T  \  U
) 0  <  (
p `  t )  <->  A. t  e.  ( T 
\  U ) 0  <  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `
 t ) ) )
5146, 48, 503anbi123d 1289 . . . 4  |-  ( p  =  ( t  e.  T  |->  0 )  -> 
( ( A. t  e.  T  ( 0  <_  ( p `  t )  /\  (
p `  t )  <_  1 )  /\  (
p `  Z )  =  0  /\  A. t  e.  ( T  \  U ) 0  < 
( p `  t
) )  <->  ( A. t  e.  T  (
0  <_  ( (
t  e.  T  |->  0 ) `  t )  /\  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `
 t )  <_ 
1 )  /\  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  Z
)  =  0  /\ 
A. t  e.  ( T  \  U ) 0  <  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t ) ) ) )
5251rspcev 3073 . . 3  |-  ( ( ( t  e.  T  |->  0 )  e.  A  /\  ( A. t  e.  T  ( 0  <_ 
( ( t  e.  T  |->  0 ) `  t )  /\  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  t
)  <_  1 )  /\  ( ( t  e.  T  |->  0 ) `
 Z )  =  0  /\  A. t  e.  ( T  \  U
) 0  <  (
( t  e.  T  |->  0 ) `  t
) ) )  ->  E. p  e.  A  ( A. t  e.  T  ( 0  <_  (
p `  t )  /\  ( p `  t
)  <_  1 )  /\  ( p `  Z )  =  0  /\  A. t  e.  ( T  \  U
) 0  <  (
p `  t )
) )
535, 25, 36, 38, 52syl13anc 1220 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  E. p  e.  A  ( A. t  e.  T  ( 0  <_  (
p `  t )  /\  ( p `  t
)  <_  1 )  /\  ( p `  Z )  =  0  /\  A. t  e.  ( T  \  U
) 0  <  (
p `  t )
) )
5411nfn 1835 . . . 4  |-  F/ t  -.  ( T  \  U )  =  (/)
556, 54nfan 1861 . . 3  |-  F/ t ( ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )
56 stoweidlem55.3 . . 3  |-  K  =  ( topGen `  ran  (,) )
57 stoweidlem55.14 . . 3  |-  Q  =  { h  e.  A  |  ( ( h `
 Z )  =  0  /\  A. t  e.  T  ( 0  <_  ( h `  t )  /\  (
h `  t )  <_  1 ) ) }
58 stoweidlem55.15 . . 3  |-  W  =  { w  e.  J  |  E. h  e.  Q  w  =  { t  e.  T  |  0  <  ( h `  t
) } }
59 stoweidlem55.6 . . 3  |-  C  =  ( J  Cn  K
)
60 stoweidlem55.4 . . . 4  |-  ( ph  ->  J  e.  Comp )
6160adantr 465 . . 3  |-  ( (
ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  J  e. 
Comp )
62 stoweidlem55.7 . . . 4  |-  ( ph  ->  A  C_  C )
6362adantr 465 . . 3  |-  ( (
ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  A  C_  C )
64 stoweidlem55.8 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A
)  ->  ( t  e.  T  |->  ( ( f `  t )  +  ( g `  t ) ) )  e.  A )
65643adant1r 1211 . . 3  |-  ( ( ( ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A )  ->  (
t  e.  T  |->  ( ( f `  t
)  +  ( g `
 t ) ) )  e.  A )
66 stoweidlem55.9 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A
)  ->  ( t  e.  T  |->  ( ( f `  t )  x.  ( g `  t ) ) )  e.  A )
67663adant1r 1211 . . 3  |-  ( ( ( ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A )  ->  (
t  e.  T  |->  ( ( f `  t
)  x.  ( g `
 t ) ) )  e.  A )
682adantlr 714 . . 3  |-  ( ( ( ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  /\  x  e.  RR )  ->  (
t  e.  T  |->  x )  e.  A )
69 stoweidlem55.11 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( r  e.  T  /\  t  e.  T  /\  r  =/=  t ) )  ->  E. q  e.  A  ( q `  r
)  =/=  ( q `
 t ) )
7069adantlr 714 . . 3  |-  ( ( ( ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  /\  (
r  e.  T  /\  t  e.  T  /\  r  =/=  t ) )  ->  E. q  e.  A  ( q `  r
)  =/=  ( q `
 t ) )
7127adantr 465 . . 3  |-  ( (
ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  U  e.  J )
72 df-ne 2608 . . . . 5  |-  ( ( T  \  U )  =/=  (/)  <->  -.  ( T  \  U )  =  (/) )
7372biimpri 206 . . . 4  |-  ( -.  ( T  \  U
)  =  (/)  ->  ( T  \  U )  =/=  (/) )
7473adantl 466 . . 3  |-  ( (
ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  ( T 
\  U )  =/=  (/) )
7526adantr 465 . . 3  |-  ( (
ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  Z  e.  U )
768, 55, 56, 57, 58, 30, 59, 61, 63, 65, 67, 68, 70, 71, 74, 75stoweidlem53 29848 . 2  |-  ( (
ph  /\  -.  ( T  \  U )  =  (/) )  ->  E. p  e.  A  ( A. t  e.  T  (
0  <_  ( p `  t )  /\  (
p `  t )  <_  1 )  /\  (
p `  Z )  =  0  /\  A. t  e.  ( T  \  U ) 0  < 
( p `  t
) ) )
7753, 76pm2.61dan 789 1  |-  ( ph  ->  E. p  e.  A  ( A. t  e.  T  ( 0  <_  (
p `  t )  /\  ( p `  t
)  <_  1 )  /\  ( p `  Z )  =  0  /\  A. t  e.  ( T  \  U
) 0  <  (
p `  t )
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 369    /\ w3a 965    = wceq 1369   F/wnf 1589    e. wcel 1756   F/_wnfc 2566    =/= wne 2606   A.wral 2715   E.wrex 2716   {crab 2719    \ cdif 3325    C_ wss 3328   (/)c0 3637   U.cuni 4091   class class class wbr 4292    e. cmpt 4350   ran crn 4841   ` cfv 5418  (class class class)co 6091   CCcc 9280   RRcr 9281   0cc0 9282   1c1 9283    + caddc 9285    x. cmul 9287    < clt 9418    <_ cle 9419   (,)cioo 11300   topGenctg 14376    Cn ccn 18828   Compccmp 18989
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-inf2 7847  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  ax-mulf 9362
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-fal 1375  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-int 4129  df-iun 4173  df-iin 4174  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-se 4680  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-isom 5427  df-riota 6052  df-ov 6094  df-oprab 6095  df-mpt2 6096  df-of 6320  df-om 6477  df-1st 6577  df-2nd 6578  df-supp 6691  df-recs 6832  df-rdg 6866  df-1o 6920  df-2o 6921  df-oadd 6924  df-er 7101  df-map 7216  df-ixp 7264  df-en 7311  df-dom 7312  df-sdom 7313  df-fin 7314  df-fsupp 7621  df-fi 7661  df-sup 7691  df-oi 7724  df-card 8109  df-cda 8337  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-4 10382  df-5 10383  df-6 10384  df-7 10385  df-8 10386  df-9 10387  df-10 10388  df-n0 10580  df-z 10647  df-dec 10756  df-uz 10862  df-q 10954  df-rp 10992  df-xneg 11089  df-xadd 11090  df-xmul 11091  df-ioo 11304  df-ico 11306  df-icc 11307  df-fz 11438  df-fzo 11549  df-seq 11807  df-exp 11866  df-hash 12104  df-cj 12588  df-re 12589  df-im 12590  df-sqr 12724  df-abs 12725  df-clim 12966  df-sum 13164  df-struct 14176  df-ndx 14177  df-slot 14178  df-base 14179  df-sets 14180  df-ress 14181  df-plusg 14251  df-mulr 14252  df-starv 14253  df-sca 14254  df-vsca 14255  df-ip 14256  df-tset 14257  df-ple 14258  df-ds 14260  df-unif 14261  df-hom 14262  df-cco 14263  df-rest 14361  df-topn 14362  df-0g 14380  df-gsum 14381  df-topgen 14382  df-pt 14383  df-prds 14386  df-xrs 14440  df-qtop 14445  df-imas 14446  df-xps 14448  df-mre 14524  df-mrc 14525  df-acs 14527  df-mnd 15415  df-submnd 15465  df-mulg 15548  df-cntz 15835  df-cmn 16279  df-psmet 17809  df-xmet 17810  df-met 17811  df-bl 17812  df-mopn 17813  df-cnfld 17819  df-top 18503  df-bases 18505  df-topon 18506  df-topsp 18507  df-cld 18623  df-cn 18831  df-cnp 18832  df-cmp 18990  df-tx 19135  df-hmeo 19328  df-xms 19895  df-ms 19896  df-tms 19897
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