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Theorem minveclem4

Description: Lemma for minvec . The convergent point of the Cauchy sequence F attains the minimum distance, and so is closer to A than any other point in Y . (Contributed by Mario Carneiro, 7-May-2014) (Revised by Mario Carneiro, 15-Oct-2015) (Revised by AV, 3-Oct-2020)

Ref Expression
Hypotheses minvec.x ⊢ X = Base U
minvec.m ⊢ - ˙ = - U
minvec.n ⊢ N = norm ⁡ U
minvec.u ⊢ φ → U ∈ CPreHil
minvec.y ⊢ φ → Y ∈ LSubSp ⁡ U
minvec.w ⊢ φ → U ↾ 𝑠 Y ∈ CMetSp
minvec.a ⊢ φ → A ∈ X
minvec.j ⊢ J = TopOpen ⁡ U
minvec.r ⊢ R = ran ⁡ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A - ˙ y
minvec.s ⊢ S = inf R ℝ <
minvec.d ⊢ D = dist ⁡ U ↾ X × X
minvec.f ⊢ F = ran ⁡ r ∈ ℝ + ⟼ y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + r
minvec.p ⊢ P = ⋃ J fLim X filGen F
minvec.t ⊢ T = A D P + S 2 2 − S 2
Assertion minveclem4 ⊢ φ → ∃ x ∈ Y ∀ y ∈ Y N ⁡ A - ˙ x ≤ N ⁡ A - ˙ y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 minvec.x ⊢ X = Base U
2 minvec.m ⊢ - ˙ = - U
3 minvec.n ⊢ N = norm ⁡ U
4 minvec.u ⊢ φ → U ∈ CPreHil
5 minvec.y ⊢ φ → Y ∈ LSubSp ⁡ U
6 minvec.w ⊢ φ → U ↾ 𝑠 Y ∈ CMetSp
7 minvec.a ⊢ φ → A ∈ X
8 minvec.j ⊢ J = TopOpen ⁡ U
9 minvec.r ⊢ R = ran ⁡ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A - ˙ y
10 minvec.s ⊢ S = inf R ℝ <
11 minvec.d ⊢ D = dist ⁡ U ↾ X × X
12 minvec.f ⊢ F = ran ⁡ r ∈ ℝ + ⟼ y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + r
13 minvec.p ⊢ P = ⋃ J fLim X filGen F
14 minvec.t ⊢ T = A D P + S 2 2 − S 2
15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 minveclem4a ⊢ φ → P ∈ J fLim X filGen F ∩ Y
16 15 elin2d ⊢ φ → P ∈ Y
17 11 oveqi ⊢ A D P = A dist ⁡ U ↾ X × X P
18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 minveclem4b ⊢ φ → P ∈ X
19 7 18 ovresd ⊢ φ → A dist ⁡ U ↾ X × X P = A dist ⁡ U P
20 17 19 eqtrid ⊢ φ → A D P = A dist ⁡ U P
21 cphngp ⊢ U ∈ CPreHil → U ∈ NrmGrp
22 4 21 syl ⊢ φ → U ∈ NrmGrp
23 eqid ⊢ dist ⁡ U = dist ⁡ U
24 3 1 2 23 ngpds ⊢ U ∈ NrmGrp ∧ A ∈ X ∧ P ∈ X → A dist ⁡ U P = N ⁡ A - ˙ P
25 22 7 18 24 syl3anc ⊢ φ → A dist ⁡ U P = N ⁡ A - ˙ P
26 20 25 eqtrd ⊢ φ → A D P = N ⁡ A - ˙ P
27 26 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A D P = N ⁡ A - ˙ P
28 ngpms ⊢ U ∈ NrmGrp → U ∈ MetSp
29 1 11 msmet ⊢ U ∈ MetSp → D ∈ Met ⁡ X
30 22 28 29 3syl ⊢ φ → D ∈ Met ⁡ X
31 metcl ⊢ D ∈ Met ⁡ X ∧ A ∈ X ∧ P ∈ X → A D P ∈ ℝ
32 30 7 18 31 syl3anc ⊢ φ → A D P ∈ ℝ
33 32 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A D P ∈ ℝ
34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 minveclem4c ⊢ φ → S ∈ ℝ
35 34 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → S ∈ ℝ
36 22 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → U ∈ NrmGrp
37 cphlmod ⊢ U ∈ CPreHil → U ∈ LMod
38 4 37 syl ⊢ φ → U ∈ LMod
39 38 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → U ∈ LMod
40 7 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A ∈ X
41 eqid ⊢ LSubSp ⁡ U = LSubSp ⁡ U
42 1 41 lssss ⊢ Y ∈ LSubSp ⁡ U → Y ⊆ X
43 5 42 syl ⊢ φ → Y ⊆ X
44 43 sselda ⊢ φ ∧ y ∈ Y → y ∈ X
45 1 2 lmodvsubcl ⊢ U ∈ LMod ∧ A ∈ X ∧ y ∈ X → A - ˙ y ∈ X
46 39 40 44 45 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A - ˙ y ∈ X
47 1 3 nmcl ⊢ U ∈ NrmGrp ∧ A - ˙ y ∈ X → N ⁡ A - ˙ y ∈ ℝ
48 36 46 47 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ Y → N ⁡ A - ˙ y ∈ ℝ
49 34 32 ltnled ⊢ φ → S < A D P ↔ ¬ A D P ≤ S
50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 minveclem3b ⊢ φ → F ∈ fBas ⁡ Y
51 fbsspw ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y → F ⊆ 𝒫 Y
52 50 51 syl ⊢ φ → F ⊆ 𝒫 Y
53 43 sspwd ⊢ φ → 𝒫 Y ⊆ 𝒫 X
54 52 53 sstrd ⊢ φ → F ⊆ 𝒫 X
55 1 fvexi ⊢ X ∈ V
56 55 a1i ⊢ φ → X ∈ V
57 fbasweak ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ F ⊆ 𝒫 X ∧ X ∈ V → F ∈ fBas ⁡ X
58 50 54 56 57 syl3anc ⊢ φ → F ∈ fBas ⁡ X
59 58 adantr ⊢ φ ∧ S < A D P → F ∈ fBas ⁡ X
60 fgcl ⊢ F ∈ fBas ⁡ X → X filGen F ∈ Fil ⁡ X
61 59 60 syl ⊢ φ ∧ S < A D P → X filGen F ∈ Fil ⁡ X
62 ssfg ⊢ F ∈ fBas ⁡ X → F ⊆ X filGen F
63 59 62 syl ⊢ φ ∧ S < A D P → F ⊆ X filGen F
64 32 34 readdcld ⊢ φ → A D P + S ∈ ℝ
65 64 rehalfcld ⊢ φ → A D P + S 2 ∈ ℝ
66 65 resqcld ⊢ φ → A D P + S 2 2 ∈ ℝ
67 34 resqcld ⊢ φ → S 2 ∈ ℝ
68 66 67 resubcld ⊢ φ → A D P + S 2 2 − S 2 ∈ ℝ
69 68 adantr ⊢ φ ∧ S < A D P → A D P + S 2 2 − S 2 ∈ ℝ
70 34 32 34 ltadd1d ⊢ φ → S < A D P ↔ S + S < A D P + S
71 34 recnd ⊢ φ → S ∈ ℂ
72 71 2timesd ⊢ φ → 2 ⁢ S = S + S
73 72 breq1d ⊢ φ → 2 ⁢ S < A D P + S ↔ S + S < A D P + S
74 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
75 2pos ⊢ 0 < 2
76 74 75 pm3.2i ⊢ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2
77 76 a1i ⊢ φ → 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2
78 ltmuldiv2 ⊢ S ∈ ℝ ∧ A D P + S ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 → 2 ⁢ S < A D P + S ↔ S < A D P + S 2
79 34 64 77 78 syl3anc ⊢ φ → 2 ⁢ S < A D P + S ↔ S < A D P + S 2
80 70 73 79 3bitr2d ⊢ φ → S < A D P ↔ S < A D P + S 2
81 1 2 3 4 5 6 7 8 9 minveclem1 ⊢ φ → R ⊆ ℝ ∧ R ≠ ∅ ∧ ∀ w ∈ R 0 ≤ w
82 81 simp3d ⊢ φ → ∀ w ∈ R 0 ≤ w
83 81 simp1d ⊢ φ → R ⊆ ℝ
84 81 simp2d ⊢ φ → R ≠ ∅
85 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
86 breq1 ⊢ x = 0 → x ≤ w ↔ 0 ≤ w
87 86 ralbidv ⊢ x = 0 → ∀ w ∈ R x ≤ w ↔ ∀ w ∈ R 0 ≤ w
88 87 rspcev ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ ∀ w ∈ R 0 ≤ w → ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w
89 85 82 88 sylancr ⊢ φ → ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w
90 85 a1i ⊢ φ → 0 ∈ ℝ
91 infregelb ⊢ R ⊆ ℝ ∧ R ≠ ∅ ∧ ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w ∧ 0 ∈ ℝ → 0 ≤ inf R ℝ < ↔ ∀ w ∈ R 0 ≤ w
92 83 84 89 90 91 syl31anc ⊢ φ → 0 ≤ inf R ℝ < ↔ ∀ w ∈ R 0 ≤ w
93 82 92 mpbird ⊢ φ → 0 ≤ inf R ℝ <
94 93 10 breqtrrdi ⊢ φ → 0 ≤ S
95 metge0 ⊢ D ∈ Met ⁡ X ∧ A ∈ X ∧ P ∈ X → 0 ≤ A D P
96 30 7 18 95 syl3anc ⊢ φ → 0 ≤ A D P
97 32 34 96 94 addge0d ⊢ φ → 0 ≤ A D P + S
98 divge0 ⊢ A D P + S ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A D P + S ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 → 0 ≤ A D P + S 2
99 64 97 77 98 syl21anc ⊢ φ → 0 ≤ A D P + S 2
100 34 65 94 99 lt2sqd ⊢ φ → S < A D P + S 2 ↔ S 2 < A D P + S 2 2
101 67 66 posdifd ⊢ φ → S 2 < A D P + S 2 2 ↔ 0 < A D P + S 2 2 − S 2
102 80 100 101 3bitrd ⊢ φ → S < A D P ↔ 0 < A D P + S 2 2 − S 2
103 102 biimpa ⊢ φ ∧ S < A D P → 0 < A D P + S 2 2 − S 2
104 69 103 elrpd ⊢ φ ∧ S < A D P → A D P + S 2 2 − S 2 ∈ ℝ +
105 14 104 eqeltrid ⊢ φ ∧ S < A D P → T ∈ ℝ +
106 5 adantr ⊢ φ ∧ S < A D P → Y ∈ LSubSp ⁡ U
107 rabexg ⊢ Y ∈ LSubSp ⁡ U → y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ∈ V
108 106 107 syl ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ∈ V
109 eqid ⊢ r ∈ ℝ + ⟼ y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + r = r ∈ ℝ + ⟼ y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + r
110 oveq2 ⊢ r = T → S 2 + r = S 2 + T
111 110 breq2d ⊢ r = T → A D y 2 ≤ S 2 + r ↔ A D y 2 ≤ S 2 + T
112 111 rabbidv ⊢ r = T → y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + r = y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T
113 109 112 elrnmpt1s ⊢ T ∈ ℝ + ∧ y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ∈ V → y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ∈ ran ⁡ r ∈ ℝ + ⟼ y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + r
114 105 108 113 syl2anc ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ∈ ran ⁡ r ∈ ℝ + ⟼ y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + r
115 114 12 eleqtrrdi ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ∈ F
116 63 115 sseldd ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ∈ X filGen F
117 ssrab2 ⊢ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ⊆ X
118 117 a1i ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ⊆ X
119 14 oveq2i ⊢ S 2 + T = S 2 + A D P + S 2 2 - S 2
120 67 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → S 2 ∈ ℝ
121 120 recnd ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → S 2 ∈ ℂ
122 65 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → A D P + S 2 ∈ ℝ
123 122 resqcld ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → A D P + S 2 2 ∈ ℝ
124 123 recnd ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → A D P + S 2 2 ∈ ℂ
125 121 124 pncan3d ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → S 2 + A D P + S 2 2 - S 2 = A D P + S 2 2
126 119 125 eqtrid ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → S 2 + T = A D P + S 2 2
127 126 breq2d ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → A D y 2 ≤ S 2 + T ↔ A D y 2 ≤ A D P + S 2 2
128 30 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → D ∈ Met ⁡ X
129 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → A ∈ X
130 44 adantlr ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → y ∈ X
131 metcl ⊢ D ∈ Met ⁡ X ∧ A ∈ X ∧ y ∈ X → A D y ∈ ℝ
132 128 129 130 131 syl3anc ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → A D y ∈ ℝ
133 metge0 ⊢ D ∈ Met ⁡ X ∧ A ∈ X ∧ y ∈ X → 0 ≤ A D y
134 128 129 130 133 syl3anc ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → 0 ≤ A D y
135 99 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → 0 ≤ A D P + S 2
136 132 122 134 135 le2sqd ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → A D y ≤ A D P + S 2 ↔ A D y 2 ≤ A D P + S 2 2
137 127 136 bitr4d ⊢ φ ∧ S < A D P ∧ y ∈ Y → A D y 2 ≤ S 2 + T ↔ A D y ≤ A D P + S 2
138 137 rabbidva ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T = y ∈ Y | A D y ≤ A D P + S 2
139 43 adantr ⊢ φ ∧ S < A D P → Y ⊆ X
140 rabss2 ⊢ Y ⊆ X → y ∈ Y | A D y ≤ A D P + S 2 ⊆ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
141 139 140 syl ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ Y | A D y ≤ A D P + S 2 ⊆ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
142 138 141 eqsstrd ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ⊆ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
143 filss ⊢ X filGen F ∈ Fil ⁡ X ∧ y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ∈ X filGen F ∧ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ⊆ X ∧ y ∈ Y | A D y 2 ≤ S 2 + T ⊆ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 → y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ∈ X filGen F
144 61 116 118 142 143 syl13anc ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ∈ X filGen F
145 flimclsi ⊢ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ∈ X filGen F → J fLim X filGen F ⊆ cls ⁡ J ⁡ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
146 144 145 syl ⊢ φ ∧ S < A D P → J fLim X filGen F ⊆ cls ⁡ J ⁡ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
147 15 elin1d ⊢ φ → P ∈ J fLim X filGen F
148 147 adantr ⊢ φ ∧ S < A D P → P ∈ J fLim X filGen F
149 146 148 sseldd ⊢ φ ∧ S < A D P → P ∈ cls ⁡ J ⁡ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
150 ngpxms ⊢ U ∈ NrmGrp → U ∈ ∞MetSp
151 1 11 xmsxmet ⊢ U ∈ ∞MetSp → D ∈ ∞Met ⁡ X
152 22 150 151 3syl ⊢ φ → D ∈ ∞Met ⁡ X
153 152 adantr ⊢ φ ∧ S < A D P → D ∈ ∞Met ⁡ X
154 7 adantr ⊢ φ ∧ S < A D P → A ∈ X
155 65 adantr ⊢ φ ∧ S < A D P → A D P + S 2 ∈ ℝ
156 155 rexrd ⊢ φ ∧ S < A D P → A D P + S 2 ∈ ℝ *
157 eqid ⊢ MetOpen ⁡ D = MetOpen ⁡ D
158 eqid ⊢ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 = y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
159 157 158 blcld ⊢ D ∈ ∞Met ⁡ X ∧ A ∈ X ∧ A D P + S 2 ∈ ℝ * → y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ∈ Clsd ⁡ MetOpen ⁡ D
160 153 154 156 159 syl3anc ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ∈ Clsd ⁡ MetOpen ⁡ D
161 8 1 11 xmstopn ⊢ U ∈ ∞MetSp → J = MetOpen ⁡ D
162 22 150 161 3syl ⊢ φ → J = MetOpen ⁡ D
163 162 adantr ⊢ φ ∧ S < A D P → J = MetOpen ⁡ D
164 163 fveq2d ⊢ φ ∧ S < A D P → Clsd ⁡ J = Clsd ⁡ MetOpen ⁡ D
165 160 164 eleqtrrd ⊢ φ ∧ S < A D P → y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ∈ Clsd ⁡ J
166 cldcls ⊢ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ∈ Clsd ⁡ J → cls ⁡ J ⁡ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 = y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
167 165 166 syl ⊢ φ ∧ S < A D P → cls ⁡ J ⁡ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 = y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
168 149 167 eleqtrd ⊢ φ ∧ S < A D P → P ∈ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2
169 oveq2 ⊢ y = P → A D y = A D P
170 169 breq1d ⊢ y = P → A D y ≤ A D P + S 2 ↔ A D P ≤ A D P + S 2
171 170 elrab ⊢ P ∈ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 ↔ P ∈ X ∧ A D P ≤ A D P + S 2
172 171 simprbi ⊢ P ∈ y ∈ X | A D y ≤ A D P + S 2 → A D P ≤ A D P + S 2
173 168 172 syl ⊢ φ ∧ S < A D P → A D P ≤ A D P + S 2
174 32 34 32 leadd2d ⊢ φ → A D P ≤ S ↔ A D P + A D P ≤ A D P + S
175 32 recnd ⊢ φ → A D P ∈ ℂ
176 175 2timesd ⊢ φ → 2 ⁢ A D P = A D P + A D P
177 176 breq1d ⊢ φ → 2 ⁢ A D P ≤ A D P + S ↔ A D P + A D P ≤ A D P + S
178 lemuldiv2 ⊢ A D P ∈ ℝ ∧ A D P + S ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 → 2 ⁢ A D P ≤ A D P + S ↔ A D P ≤ A D P + S 2
179 76 178 mp3an3 ⊢ A D P ∈ ℝ ∧ A D P + S ∈ ℝ → 2 ⁢ A D P ≤ A D P + S ↔ A D P ≤ A D P + S 2
180 32 64 179 syl2anc ⊢ φ → 2 ⁢ A D P ≤ A D P + S ↔ A D P ≤ A D P + S 2
181 174 177 180 3bitr2d ⊢ φ → A D P ≤ S ↔ A D P ≤ A D P + S 2
182 181 biimpar ⊢ φ ∧ A D P ≤ A D P + S 2 → A D P ≤ S
183 173 182 syldan ⊢ φ ∧ S < A D P → A D P ≤ S
184 183 ex ⊢ φ → S < A D P → A D P ≤ S
185 49 184 sylbird ⊢ φ → ¬ A D P ≤ S → A D P ≤ S
186 185 pm2.18d ⊢ φ → A D P ≤ S
187 186 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A D P ≤ S
188 83 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → R ⊆ ℝ
189 89 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w
190 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → y ∈ Y
191 fvex ⊢ N ⁡ A - ˙ y ∈ V
192 eqid ⊢ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A - ˙ y = y ∈ Y ⟼ N ⁡ A - ˙ y
193 192 elrnmpt1 ⊢ y ∈ Y ∧ N ⁡ A - ˙ y ∈ V → N ⁡ A - ˙ y ∈ ran ⁡ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A - ˙ y
194 190 191 193 sylancl ⊢ φ ∧ y ∈ Y → N ⁡ A - ˙ y ∈ ran ⁡ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A - ˙ y
195 194 9 eleqtrrdi ⊢ φ ∧ y ∈ Y → N ⁡ A - ˙ y ∈ R
196 infrelb ⊢ R ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w ∧ N ⁡ A - ˙ y ∈ R → inf R ℝ < ≤ N ⁡ A - ˙ y
197 188 189 195 196 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ Y → inf R ℝ < ≤ N ⁡ A - ˙ y
198 10 197 eqbrtrid ⊢ φ ∧ y ∈ Y → S ≤ N ⁡ A - ˙ y
199 33 35 48 187 198 letrd ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A D P ≤ N ⁡ A - ˙ y
200 27 199 eqbrtrrd ⊢ φ ∧ y ∈ Y → N ⁡ A - ˙ P ≤ N ⁡ A - ˙ y
201 200 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ Y N ⁡ A - ˙ P ≤ N ⁡ A - ˙ y
202 oveq2 ⊢ x = P → A - ˙ x = A - ˙ P
203 202 fveq2d ⊢ x = P → N ⁡ A - ˙ x = N ⁡ A - ˙ P
204 203 breq1d ⊢ x = P → N ⁡ A - ˙ x ≤ N ⁡ A - ˙ y ↔ N ⁡ A - ˙ P ≤ N ⁡ A - ˙ y
205 204 ralbidv ⊢ x = P → ∀ y ∈ Y N ⁡ A - ˙ x ≤ N ⁡ A - ˙ y ↔ ∀ y ∈ Y N ⁡ A - ˙ P ≤ N ⁡ A - ˙ y
206 205 rspcev ⊢ P ∈ Y ∧ ∀ y ∈ Y N ⁡ A - ˙ P ≤ N ⁡ A - ˙ y → ∃ x ∈ Y ∀ y ∈ Y N ⁡ A - ˙ x ≤ N ⁡ A - ˙ y
207 16 201 206 syl2anc ⊢ φ → ∃ x ∈ Y ∀ y ∈ Y N ⁡ A - ˙ x ≤ N ⁡ A - ˙ y