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Theorem blocnilem

Description: Lemma for blocni and lnocni . If a linear operator is continuous at any point, it is bounded. (Contributed by NM, 17-Dec-2007) (Revised by Mario Carneiro, 10-Jan-2014) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses blocni.8 ⊢ C = IndMet ⁡ U
blocni.d ⊢ D = IndMet ⁡ W
blocni.j ⊢ J = MetOpen ⁡ C
blocni.k ⊢ K = MetOpen ⁡ D
blocni.4 ⊢ L = U LnOp W
blocni.5 ⊢ B = U BLnOp W
blocni.u ⊢ U ∈ NrmCVec
blocni.w ⊢ W ∈ NrmCVec
blocni.l ⊢ T ∈ L
blocnilem.1 ⊢ X = BaseSet ⁡ U
Assertion blocnilem ⊢ P ∈ X ∧ T ∈ J CnP K ⁡ P → T ∈ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 blocni.8 ⊢ C = IndMet ⁡ U
2 blocni.d ⊢ D = IndMet ⁡ W
3 blocni.j ⊢ J = MetOpen ⁡ C
4 blocni.k ⊢ K = MetOpen ⁡ D
5 blocni.4 ⊢ L = U LnOp W
6 blocni.5 ⊢ B = U BLnOp W
7 blocni.u ⊢ U ∈ NrmCVec
8 blocni.w ⊢ W ∈ NrmCVec
9 blocni.l ⊢ T ∈ L
10 blocnilem.1 ⊢ X = BaseSet ⁡ U
11 10 1 imsxmet ⊢ U ∈ NrmCVec → C ∈ ∞Met ⁡ X
12 7 11 ax-mp ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X
13 eqid ⊢ BaseSet ⁡ W = BaseSet ⁡ W
14 13 2 imsxmet ⊢ W ∈ NrmCVec → D ∈ ∞Met ⁡ BaseSet ⁡ W
15 8 14 ax-mp ⊢ D ∈ ∞Met ⁡ BaseSet ⁡ W
16 1rp ⊢ 1 ∈ ℝ +
17 3 4 metcnpi3 ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ D ∈ ∞Met ⁡ BaseSet ⁡ W ∧ T ∈ J CnP K ⁡ P ∧ 1 ∈ ℝ + → ∃ y ∈ ℝ + ∀ x ∈ X x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1
18 16 17 mpanr2 ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ D ∈ ∞Met ⁡ BaseSet ⁡ W ∧ T ∈ J CnP K ⁡ P → ∃ y ∈ ℝ + ∀ x ∈ X x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1
19 12 15 18 mpanl12 ⊢ T ∈ J CnP K ⁡ P → ∃ y ∈ ℝ + ∀ x ∈ X x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1
20 rpreccl ⊢ y ∈ ℝ + → 1 y ∈ ℝ +
21 20 rpred ⊢ y ∈ ℝ + → 1 y ∈ ℝ
22 21 ad2antlr ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ ∀ x ∈ X x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 → 1 y ∈ ℝ
23 eqid ⊢ - v ⁡ U = - v ⁡ U
24 eqid ⊢ norm CV ⁡ U = norm CV ⁡ U
25 10 23 24 1 imsdval ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ x ∈ X ∧ P ∈ X → x C P = norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P
26 7 25 mp3an1 ⊢ x ∈ X ∧ P ∈ X → x C P = norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P
27 26 breq1d ⊢ x ∈ X ∧ P ∈ X → x C P ≤ y ↔ norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y
28 10 13 5 lnof ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ W ∈ NrmCVec ∧ T ∈ L → T : X ⟶ BaseSet ⁡ W
29 7 8 9 28 mp3an ⊢ T : X ⟶ BaseSet ⁡ W
30 29 ffvelcdmi ⊢ x ∈ X → T ⁡ x ∈ BaseSet ⁡ W
31 29 ffvelcdmi ⊢ P ∈ X → T ⁡ P ∈ BaseSet ⁡ W
32 eqid ⊢ - v ⁡ W = - v ⁡ W
33 eqid ⊢ norm CV ⁡ W = norm CV ⁡ W
34 13 32 33 2 imsdval ⊢ W ∈ NrmCVec ∧ T ⁡ x ∈ BaseSet ⁡ W ∧ T ⁡ P ∈ BaseSet ⁡ W → T ⁡ x D T ⁡ P = norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ W T ⁡ P
35 8 34 mp3an1 ⊢ T ⁡ x ∈ BaseSet ⁡ W ∧ T ⁡ P ∈ BaseSet ⁡ W → T ⁡ x D T ⁡ P = norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ W T ⁡ P
36 30 31 35 syl2an ⊢ x ∈ X ∧ P ∈ X → T ⁡ x D T ⁡ P = norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ W T ⁡ P
37 7 8 9 3pm3.2i ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ W ∈ NrmCVec ∧ T ∈ L
38 10 23 32 5 lnosub ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ W ∈ NrmCVec ∧ T ∈ L ∧ x ∈ X ∧ P ∈ X → T ⁡ x - v ⁡ U P = T ⁡ x - v ⁡ W T ⁡ P
39 37 38 mpan ⊢ x ∈ X ∧ P ∈ X → T ⁡ x - v ⁡ U P = T ⁡ x - v ⁡ W T ⁡ P
40 39 fveq2d ⊢ x ∈ X ∧ P ∈ X → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P = norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ W T ⁡ P
41 36 40 eqtr4d ⊢ x ∈ X ∧ P ∈ X → T ⁡ x D T ⁡ P = norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P
42 41 breq1d ⊢ x ∈ X ∧ P ∈ X → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 ↔ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1
43 27 42 imbi12d ⊢ x ∈ X ∧ P ∈ X → x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 ↔ norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1
44 43 ancoms ⊢ P ∈ X ∧ x ∈ X → x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 ↔ norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1
45 44 adantlr ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ x ∈ X → x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 ↔ norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1
46 45 ralbidva ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + → ∀ x ∈ X x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 ↔ ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1
47 2fveq3 ⊢ z = 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z = norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ 0 vec ⁡ U
48 fveq2 ⊢ z = 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ z = norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U
49 48 oveq2d ⊢ z = 0 vec ⁡ U → 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z = 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U
50 47 49 breq12d ⊢ z = 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z ↔ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ 0 vec ⁡ U ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U
51 7 a1i ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → U ∈ NrmCVec
52 simpll ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → P ∈ X
53 simpr ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + → y ∈ ℝ +
54 10 24 nvcl ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ z ∈ X → norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ
55 7 54 mpan ⊢ z ∈ X → norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ
56 55 adantr ⊢ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ
57 eqid ⊢ 0 vec ⁡ U = 0 vec ⁡ U
58 10 57 24 nvgt0 ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ z ∈ X → z ≠ 0 vec ⁡ U ↔ 0 < norm CV ⁡ U ⁡ z
59 7 58 mpan ⊢ z ∈ X → z ≠ 0 vec ⁡ U ↔ 0 < norm CV ⁡ U ⁡ z
60 59 biimpa ⊢ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → 0 < norm CV ⁡ U ⁡ z
61 56 60 elrpd ⊢ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ +
62 rpdivcl ⊢ y ∈ ℝ + ∧ norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ + → y norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ +
63 53 61 62 syl2an ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → y norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ +
64 63 rpcnd ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → y norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℂ
65 simprl ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → z ∈ X
66 eqid ⊢ ⋅ 𝑠OLD ⁡ U = ⋅ 𝑠OLD ⁡ U
67 10 66 nvscl ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ y norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℂ ∧ z ∈ X → y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z ∈ X
68 51 64 65 67 syl3anc ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z ∈ X
69 eqid ⊢ + v ⁡ U = + v ⁡ U
70 10 69 23 nvpncan2 ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ P ∈ X ∧ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z ∈ X → P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z
71 51 52 68 70 syl3anc ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z
72 71 fveq2d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P = norm CV ⁡ U ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z
73 63 rprege0d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → y norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y norm CV ⁡ U ⁡ z
74 10 66 24 nvsge0 ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ y norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y norm CV ⁡ U ⁡ z ∧ z ∈ X → norm CV ⁡ U ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
75 51 73 65 74 syl3anc ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
76 rpcn ⊢ y ∈ ℝ + → y ∈ ℂ
77 76 ad2antlr ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → y ∈ ℂ
78 55 ad2antrl ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ
79 78 recnd ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℂ
80 10 57 24 nvz ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ z ∈ X → norm CV ⁡ U ⁡ z = 0 ↔ z = 0 vec ⁡ U
81 7 80 mpan ⊢ z ∈ X → norm CV ⁡ U ⁡ z = 0 ↔ z = 0 vec ⁡ U
82 81 necon3bid ⊢ z ∈ X → norm CV ⁡ U ⁡ z ≠ 0 ↔ z ≠ 0 vec ⁡ U
83 82 biimpar ⊢ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ z ≠ 0
84 83 adantl ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ z ≠ 0
85 77 79 84 divcan1d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → y norm CV ⁡ U ⁡ z ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z = y
86 72 75 85 3eqtrd ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P = y
87 rpre ⊢ y ∈ ℝ + → y ∈ ℝ
88 87 leidd ⊢ y ∈ ℝ + → y ≤ y
89 88 ad2antlr ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → y ≤ y
90 86 89 eqbrtrd ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ y
91 10 69 nvgcl ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ P ∈ X ∧ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z ∈ X → P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z ∈ X
92 51 52 68 91 syl3anc ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z ∈ X
93 fvoveq1 ⊢ x = P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z → norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P = norm CV ⁡ U ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P
94 93 breq1d ⊢ x = P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z → norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y ↔ norm CV ⁡ U ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ y
95 fvoveq1 ⊢ x = P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z → T ⁡ x - v ⁡ U P = T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P
96 95 fveq2d ⊢ x = P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P = norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P
97 96 breq1d ⊢ x = P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 ↔ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ 1
98 94 97 imbi12d ⊢ x = P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z → norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 ↔ norm CV ⁡ U ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ 1
99 98 rspcv ⊢ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z ∈ X → ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → norm CV ⁡ U ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ 1
100 92 99 syl ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → norm CV ⁡ U ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ 1
101 90 100 mpid ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ 1
102 29 ffvelcdmi ⊢ z ∈ X → T ⁡ z ∈ BaseSet ⁡ W
103 13 33 nvcl ⊢ W ∈ NrmCVec ∧ T ⁡ z ∈ BaseSet ⁡ W → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ∈ ℝ
104 8 102 103 sylancr ⊢ z ∈ X → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ∈ ℝ
105 104 ad2antrl ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ∈ ℝ
106 1red ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → 1 ∈ ℝ
107 105 106 63 lemuldiv2d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → y norm CV ⁡ U ⁡ z ⁢ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 ↔ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y norm CV ⁡ U ⁡ z
108 71 fveq2d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P = T ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z
109 eqid ⊢ ⋅ 𝑠OLD ⁡ W = ⋅ 𝑠OLD ⁡ W
110 10 66 109 5 lnomul ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ W ∈ NrmCVec ∧ T ∈ L ∧ y norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℂ ∧ z ∈ X → T ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ W T ⁡ z
111 37 110 mpan ⊢ y norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℂ ∧ z ∈ X → T ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ W T ⁡ z
112 64 65 111 syl2anc ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → T ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ W T ⁡ z
113 108 112 eqtrd ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ W T ⁡ z
114 113 fveq2d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P = norm CV ⁡ W ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ W T ⁡ z
115 8 a1i ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → W ∈ NrmCVec
116 102 ad2antrl ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → T ⁡ z ∈ BaseSet ⁡ W
117 13 109 33 nvsge0 ⊢ W ∈ NrmCVec ∧ y norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y norm CV ⁡ U ⁡ z ∧ T ⁡ z ∈ BaseSet ⁡ W → norm CV ⁡ W ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ W T ⁡ z = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⁢ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z
118 115 73 116 117 syl3anc ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ W T ⁡ z = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⁢ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z
119 114 118 eqtrd ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P = y norm CV ⁡ U ⁡ z ⁢ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z
120 119 breq1d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ 1 ↔ y norm CV ⁡ U ⁡ z ⁢ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1
121 rpcnne0 ⊢ y ∈ ℝ + → y ∈ ℂ ∧ y ≠ 0
122 rpcnne0 ⊢ norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ + → norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℂ ∧ norm CV ⁡ U ⁡ z ≠ 0
123 recdiv ⊢ y ∈ ℂ ∧ y ≠ 0 ∧ norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℂ ∧ norm CV ⁡ U ⁡ z ≠ 0 → 1 y norm CV ⁡ U ⁡ z = norm CV ⁡ U ⁡ z y
124 121 122 123 syl2an ⊢ y ∈ ℝ + ∧ norm CV ⁡ U ⁡ z ∈ ℝ + → 1 y norm CV ⁡ U ⁡ z = norm CV ⁡ U ⁡ z y
125 53 61 124 syl2an ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → 1 y norm CV ⁡ U ⁡ z = norm CV ⁡ U ⁡ z y
126 rpne0 ⊢ y ∈ ℝ + → y ≠ 0
127 126 ad2antlr ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → y ≠ 0
128 79 77 127 divrec2d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ U ⁡ z y = 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
129 125 128 eqtr2d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z = 1 y norm CV ⁡ U ⁡ z
130 129 breq2d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z ↔ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y norm CV ⁡ U ⁡ z
131 107 120 130 3bitr4d ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ P + v ⁡ U y norm CV ⁡ U ⁡ z ⋅ 𝑠OLD ⁡ U z - v ⁡ U P ≤ 1 ↔ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
132 101 131 sylibd ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
133 132 anassrs ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
134 133 imp ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U ∧ ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
135 134 an32s ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 ∧ z ≠ 0 vec ⁡ U → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
136 eqid ⊢ 0 vec ⁡ W = 0 vec ⁡ W
137 10 13 57 136 5 lno0 ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ W ∈ NrmCVec ∧ T ∈ L → T ⁡ 0 vec ⁡ U = 0 vec ⁡ W
138 7 8 9 137 mp3an ⊢ T ⁡ 0 vec ⁡ U = 0 vec ⁡ W
139 138 fveq2i ⊢ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ 0 vec ⁡ U = norm CV ⁡ W ⁡ 0 vec ⁡ W
140 136 33 nvz0 ⊢ W ∈ NrmCVec → norm CV ⁡ W ⁡ 0 vec ⁡ W = 0
141 8 140 ax-mp ⊢ norm CV ⁡ W ⁡ 0 vec ⁡ W = 0
142 139 141 eqtri ⊢ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ 0 vec ⁡ U = 0
143 0le0 ⊢ 0 ≤ 0
144 142 143 eqbrtri ⊢ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ 0 vec ⁡ U ≤ 0
145 20 rpcnd ⊢ y ∈ ℝ + → 1 y ∈ ℂ
146 57 24 nvz0 ⊢ U ∈ NrmCVec → norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U = 0
147 7 146 ax-mp ⊢ norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U = 0
148 147 oveq2i ⊢ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U = 1 y ⋅ 0
149 mul01 ⊢ 1 y ∈ ℂ → 1 y ⋅ 0 = 0
150 148 149 eqtrid ⊢ 1 y ∈ ℂ → 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U = 0
151 145 150 syl ⊢ y ∈ ℝ + → 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U = 0
152 144 151 breqtrrid ⊢ y ∈ ℝ + → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ 0 vec ⁡ U ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U
153 152 ad3antlr ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ 0 vec ⁡ U ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ 0 vec ⁡ U
154 50 135 153 pm2.61ne ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X ∧ ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
155 154 ex ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ z ∈ X → ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
156 155 ralrimdva ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + → ∀ x ∈ X norm CV ⁡ U ⁡ x - v ⁡ U P ≤ y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ x - v ⁡ U P ≤ 1 → ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
157 46 156 sylbid ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + → ∀ x ∈ X x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 → ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
158 157 imp ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ ∀ x ∈ X x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 → ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
159 oveq1 ⊢ x = 1 y → x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z = 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
160 159 breq2d ⊢ x = 1 y → norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z ↔ norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
161 160 ralbidv ⊢ x = 1 y → ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z ↔ ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
162 161 rspcev ⊢ 1 y ∈ ℝ ∧ ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ 1 y ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z → ∃ x ∈ ℝ ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
163 22 158 162 syl2anc ⊢ P ∈ X ∧ y ∈ ℝ + ∧ ∀ x ∈ X x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 → ∃ x ∈ ℝ ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
164 163 rexlimdva2 ⊢ P ∈ X → ∃ y ∈ ℝ + ∀ x ∈ X x C P ≤ y → T ⁡ x D T ⁡ P ≤ 1 → ∃ x ∈ ℝ ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
165 19 164 syl5 ⊢ P ∈ X → T ∈ J CnP K ⁡ P → ∃ x ∈ ℝ ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
166 165 imp ⊢ P ∈ X ∧ T ∈ J CnP K ⁡ P → ∃ x ∈ ℝ ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
167 10 24 33 5 6 7 8 isblo3i ⊢ T ∈ B ↔ T ∈ L ∧ ∃ x ∈ ℝ ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
168 9 167 mpbiran ⊢ T ∈ B ↔ ∃ x ∈ ℝ ∀ z ∈ X norm CV ⁡ W ⁡ T ⁡ z ≤ x ⁢ norm CV ⁡ U ⁡ z
169 166 168 sylibr ⊢ P ∈ X ∧ T ∈ J CnP K ⁡ P → T ∈ B