Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  qndenserrnbl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem qndenserrnbl 39191
Description: n-dimensional rational numbers are dense in the space of n-dimensional real numbers, with respect to the n-dimensional standard topology. (Contributed by Glauco Siliprandi, 24-Dec-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
qndenserrnbl.i (𝜑𝐼 ∈ Fin)
qndenserrnbl.x (𝜑𝑋 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝐼))
qndenserrnbl.d 𝐷 = (dist‘(ℝ^‘𝐼))
qndenserrnbl.e (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
Assertion
Ref Expression
qndenserrnbl (𝜑 → ∃𝑦 ∈ (ℚ ↑𝑚 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ball‘𝐷)𝐸))
Distinct variable groups:   𝑦,𝐷   𝑦,𝐸   𝑦,𝐼   𝑦,𝑋   𝜑,𝑦

Proof of Theorem qndenserrnbl
StepHypRef Expression
1 0ex 4718 . . . . . 6 ∅ ∈ V
21snid 4155 . . . . 5 ∅ ∈ {∅}
32a1i 11 . . . 4 ((𝜑𝐼 = ∅) → ∅ ∈ {∅})
4 oveq2 6557 . . . . . 6 (𝐼 = ∅ → (ℚ ↑𝑚 𝐼) = (ℚ ↑𝑚 ∅))
5 qex 11676 . . . . . . . 8 ℚ ∈ V
6 mapdm0 38378 . . . . . . . 8 (ℚ ∈ V → (ℚ ↑𝑚 ∅) = {∅})
75, 6ax-mp 5 . . . . . . 7 (ℚ ↑𝑚 ∅) = {∅}
87a1i 11 . . . . . 6 (𝐼 = ∅ → (ℚ ↑𝑚 ∅) = {∅})
94, 8eqtr2d 2645 . . . . 5 (𝐼 = ∅ → {∅} = (ℚ ↑𝑚 𝐼))
109adantl 481 . . . 4 ((𝜑𝐼 = ∅) → {∅} = (ℚ ↑𝑚 𝐼))
113, 10eleqtrd 2690 . . 3 ((𝜑𝐼 = ∅) → ∅ ∈ (ℚ ↑𝑚 𝐼))
12 qndenserrnbl.i . . . . . . . 8 (𝜑𝐼 ∈ Fin)
13 qndenserrnbl.d . . . . . . . . 9 𝐷 = (dist‘(ℝ^‘𝐼))
1413rrxmetfi 39183 . . . . . . . 8 (𝐼 ∈ Fin → 𝐷 ∈ (Met‘(ℝ ↑𝑚 𝐼)))
1512, 14syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝐷 ∈ (Met‘(ℝ ↑𝑚 𝐼)))
16 metxmet 21949 . . . . . . 7 (𝐷 ∈ (Met‘(ℝ ↑𝑚 𝐼)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘(ℝ ↑𝑚 𝐼)))
1715, 16syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘(ℝ ↑𝑚 𝐼)))
1817adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝐼 = ∅) → 𝐷 ∈ (∞Met‘(ℝ ↑𝑚 𝐼)))
19 qndenserrnbl.x . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝐼))
2019adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐼 = ∅) → 𝑋 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝐼))
21 oveq2 6557 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 = ∅ → (ℝ ↑𝑚 𝐼) = (ℝ ↑𝑚 ∅))
22 reex 9906 . . . . . . . . . . . . 13 ℝ ∈ V
23 mapdm0 38378 . . . . . . . . . . . . 13 (ℝ ∈ V → (ℝ ↑𝑚 ∅) = {∅})
2422, 23ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (ℝ ↑𝑚 ∅) = {∅}
2524a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 = ∅ → (ℝ ↑𝑚 ∅) = {∅})
2621, 25eqtrd 2644 . . . . . . . . . 10 (𝐼 = ∅ → (ℝ ↑𝑚 𝐼) = {∅})
2726adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐼 = ∅) → (ℝ ↑𝑚 𝐼) = {∅})
2820, 27eleqtrd 2690 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐼 = ∅) → 𝑋 ∈ {∅})
29 elsng 4139 . . . . . . . . . 10 (𝑋 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝐼) → (𝑋 ∈ {∅} ↔ 𝑋 = ∅))
3019, 29syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑋 ∈ {∅} ↔ 𝑋 = ∅))
3130adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐼 = ∅) → (𝑋 ∈ {∅} ↔ 𝑋 = ∅))
3228, 31mpbid 221 . . . . . . 7 ((𝜑𝐼 = ∅) → 𝑋 = ∅)
3332eqcomd 2616 . . . . . 6 ((𝜑𝐼 = ∅) → ∅ = 𝑋)
3433, 20eqeltrd 2688 . . . . 5 ((𝜑𝐼 = ∅) → ∅ ∈ (ℝ ↑𝑚 𝐼))
35 qndenserrnbl.e . . . . . . . 8 (𝜑𝐸 ∈ ℝ+)
3635rpxrd 11749 . . . . . . 7 (𝜑𝐸 ∈ ℝ*)
3735rpgt0d 11751 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 < 𝐸)
3836, 37jca 553 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐸 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝐸))
3938adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝐼 = ∅) → (𝐸 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝐸))
40 xblcntr 22026 . . . . 5 ((𝐷 ∈ (∞Met‘(ℝ ↑𝑚 𝐼)) ∧ ∅ ∈ (ℝ ↑𝑚 𝐼) ∧ (𝐸 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝐸)) → ∅ ∈ (∅(ball‘𝐷)𝐸))
4118, 34, 39, 40syl3anc 1318 . . . 4 ((𝜑𝐼 = ∅) → ∅ ∈ (∅(ball‘𝐷)𝐸))
4233oveq1d 6564 . . . 4 ((𝜑𝐼 = ∅) → (∅(ball‘𝐷)𝐸) = (𝑋(ball‘𝐷)𝐸))
4341, 42eleqtrd 2690 . . 3 ((𝜑𝐼 = ∅) → ∅ ∈ (𝑋(ball‘𝐷)𝐸))
44 eleq1 2676 . . . 4 (𝑦 = ∅ → (𝑦 ∈ (𝑋(ball‘𝐷)𝐸) ↔ ∅ ∈ (𝑋(ball‘𝐷)𝐸)))
4544rspcev 3282 . . 3 ((∅ ∈ (ℚ ↑𝑚 𝐼) ∧ ∅ ∈ (𝑋(ball‘𝐷)𝐸)) → ∃𝑦 ∈ (ℚ ↑𝑚 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ball‘𝐷)𝐸))
4611, 43, 45syl2anc 691 . 2 ((𝜑𝐼 = ∅) → ∃𝑦 ∈ (ℚ ↑𝑚 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ball‘𝐷)𝐸))
4712adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐼 = ∅) → 𝐼 ∈ Fin)
48 neqne 2790 . . . 4 𝐼 = ∅ → 𝐼 ≠ ∅)
4948adantl 481 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐼 = ∅) → 𝐼 ≠ ∅)
5019adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐼 = ∅) → 𝑋 ∈ (ℝ ↑𝑚 𝐼))
5135adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐼 = ∅) → 𝐸 ∈ ℝ+)
5247, 49, 50, 13, 51qndenserrnbllem 39190 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐼 = ∅) → ∃𝑦 ∈ (ℚ ↑𝑚 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ball‘𝐷)𝐸))
5346, 52pm2.61dan 828 1 (𝜑 → ∃𝑦 ∈ (ℚ ↑𝑚 𝐼)𝑦 ∈ (𝑋(ball‘𝐷)𝐸))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 195  wa 383   = wceq 1475  wcel 1977  wne 2780  wrex 2897  Vcvv 3173  c0 3874  {csn 4125   class class class wbr 4583  cfv 5804  (class class class)co 6549  𝑚 cmap 7744  Fincfn 7841  cr 9814  0cc0 9815  *cxr 9952   < clt 9953  cq 11664  +crp 11708  distcds 15777  ∞Metcxmt 19552  Metcme 19553  ballcbl 19554  ℝ^crrx 22979
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893  ax-addf 9894  ax-mulf 9895
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-tpos 7239  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-ixp 7795  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-sup 8231  df-inf 8232  df-oi 8298  df-card 8648  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-dec 11370  df-uz 11564  df-q 11665  df-rp 11709  df-xadd 11823  df-ioo 12050  df-ico 12052  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-seq 12664  df-exp 12723  df-hash 12980  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-clim 14067  df-sum 14265  df-struct 15697  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-starv 15783  df-sca 15784  df-vsca 15785  df-ip 15786  df-tset 15787  df-ple 15788  df-ds 15791  df-unif 15792  df-hom 15793  df-cco 15794  df-0g 15925  df-gsum 15926  df-prds 15931  df-pws 15933  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-mhm 17158  df-grp 17248  df-minusg 17249  df-sbg 17250  df-subg 17414  df-ghm 17481  df-cntz 17573  df-cmn 18018  df-abl 18019  df-mgp 18313  df-ur 18325  df-ring 18372  df-cring 18373  df-oppr 18446  df-dvdsr 18464  df-unit 18465  df-invr 18495  df-dvr 18506  df-rnghom 18538  df-drng 18572  df-field 18573  df-subrg 18601  df-staf 18668  df-srng 18669  df-lmod 18688  df-lss 18754  df-sra 18993  df-rgmod 18994  df-psmet 19559  df-xmet 19560  df-met 19561  df-bl 19562  df-cnfld 19568  df-refld 19770  df-dsmm 19895  df-frlm 19910  df-nm 22197  df-tng 22199  df-tch 22777  df-rrx 22981
This theorem is referenced by:  qndenserrnopnlem  39193
  Copyright terms: Public domain W3C validator