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Theorem minveclem4a

Description: Lemma for minvec . F converges to a point P in Y . (Contributed by Mario Carneiro, 7-May-2014) (Revised by Mario Carneiro, 15-Oct-2015)

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 = sup R <
minvec.d D = dist U X × X
minvec.f F = ran r + y Y | A D y 2 S 2 + r
minvec.p P = J fLim X filGen F
Assertion minveclem4a φ P J fLim X filGen F 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 = sup R <
11 minvec.d D = dist U X × X
12 minvec.f F = ran r + y Y | A D y 2 S 2 + r
13 minvec.p P = J fLim X filGen F
14 ovex J fLim X filGen F V
15 14 uniex J fLim X filGen F V
16 15 snid J fLim X filGen F J fLim X filGen F
17 cphngp U CPreHil U NrmGrp
18 ngpxms U NrmGrp U ∞MetSp
19 4 17 18 3syl φ U ∞MetSp
20 8 1 11 xmstopn U ∞MetSp J = MetOpen D
21 19 20 syl φ J = MetOpen D
22 21 oveq1d φ J 𝑡 Y = MetOpen D 𝑡 Y
23 1 11 xmsxmet U ∞MetSp D ∞Met X
24 19 23 syl φ D ∞Met X
25 eqid LSubSp U = LSubSp U
26 1 25 lssss Y LSubSp U Y X
27 5 26 syl φ Y X
28 eqid D Y × Y = D Y × Y
29 eqid MetOpen D = MetOpen D
30 eqid MetOpen D Y × Y = MetOpen D Y × Y
31 28 29 30 metrest D ∞Met X Y X MetOpen D 𝑡 Y = MetOpen D Y × Y
32 24 27 31 syl2anc φ MetOpen D 𝑡 Y = MetOpen D Y × Y
33 22 32 eqtr2d φ MetOpen D Y × Y = J 𝑡 Y
34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 minveclem3b φ F fBas Y
35 fgcl F fBas Y Y filGen F Fil Y
36 34 35 syl φ Y filGen F Fil Y
37 1 fvexi X V
38 37 a1i φ X V
39 trfg Y filGen F Fil Y Y X X V X filGen Y filGen F 𝑡 Y = Y filGen F
40 36 27 38 39 syl3anc φ X filGen Y filGen F 𝑡 Y = Y filGen F
41 fgabs F fBas Y Y X X filGen Y filGen F = X filGen F
42 34 27 41 syl2anc φ X filGen Y filGen F = X filGen F
43 42 oveq1d φ X filGen Y filGen F 𝑡 Y = X filGen F 𝑡 Y
44 40 43 eqtr3d φ Y filGen F = X filGen F 𝑡 Y
45 33 44 oveq12d φ MetOpen D Y × Y fLim Y filGen F = J 𝑡 Y fLim X filGen F 𝑡 Y
46 xmstps U ∞MetSp U TopSp
47 19 46 syl φ U TopSp
48 1 8 istps U TopSp J TopOn X
49 47 48 sylib φ J TopOn X
50 fbsspw F fBas Y F 𝒫 Y
51 34 50 syl φ F 𝒫 Y
52 27 sspwd φ 𝒫 Y 𝒫 X
53 51 52 sstrd φ F 𝒫 X
54 fbasweak F fBas Y F 𝒫 X X V F fBas X
55 34 53 38 54 syl3anc φ F fBas X
56 fgcl F fBas X X filGen F Fil X
57 55 56 syl φ X filGen F Fil X
58 filfbas Y filGen F Fil Y Y filGen F fBas Y
59 34 35 58 3syl φ Y filGen F fBas Y
60 fbsspw Y filGen F fBas Y Y filGen F 𝒫 Y
61 59 60 syl φ Y filGen F 𝒫 Y
62 61 52 sstrd φ Y filGen F 𝒫 X
63 fbasweak Y filGen F fBas Y Y filGen F 𝒫 X X V Y filGen F fBas X
64 59 62 38 63 syl3anc φ Y filGen F fBas X
65 ssfg Y filGen F fBas X Y filGen F X filGen Y filGen F
66 64 65 syl φ Y filGen F X filGen Y filGen F
67 66 42 sseqtrd φ Y filGen F X filGen F
68 filtop Y filGen F Fil Y Y Y filGen F
69 36 68 syl φ Y Y filGen F
70 67 69 sseldd φ Y X filGen F
71 flimrest J TopOn X X filGen F Fil X Y X filGen F J 𝑡 Y fLim X filGen F 𝑡 Y = J fLim X filGen F Y
72 49 57 70 71 syl3anc φ J 𝑡 Y fLim X filGen F 𝑡 Y = J fLim X filGen F Y
73 45 72 eqtrd φ MetOpen D Y × Y fLim Y filGen F = J fLim X filGen F Y
74 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 minveclem3a φ D Y × Y CMet Y
75 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 minveclem3 φ Y filGen F CauFil D Y × Y
76 30 cmetcvg D Y × Y CMet Y Y filGen F CauFil D Y × Y MetOpen D Y × Y fLim Y filGen F
77 74 75 76 syl2anc φ MetOpen D Y × Y fLim Y filGen F
78 73 77 eqnetrrd φ J fLim X filGen F Y
79 78 neneqd φ ¬ J fLim X filGen F Y =
80 inss1 J fLim X filGen F Y J fLim X filGen F
81 29 methaus D ∞Met X MetOpen D Haus
82 23 81 syl U ∞MetSp MetOpen D Haus
83 20 82 eqeltrd U ∞MetSp J Haus
84 hausflimi J Haus * x x J fLim X filGen F
85 19 83 84 3syl φ * x x J fLim X filGen F
86 ssn0 J fLim X filGen F Y J fLim X filGen F J fLim X filGen F Y J fLim X filGen F
87 80 78 86 sylancr φ J fLim X filGen F
88 n0moeu J fLim X filGen F * x x J fLim X filGen F ∃! x x J fLim X filGen F
89 87 88 syl φ * x x J fLim X filGen F ∃! x x J fLim X filGen F
90 85 89 mpbid φ ∃! x x J fLim X filGen F
91 euen1b J fLim X filGen F 1 𝑜 ∃! x x J fLim X filGen F
92 90 91 sylibr φ J fLim X filGen F 1 𝑜
93 en1b J fLim X filGen F 1 𝑜 J fLim X filGen F = J fLim X filGen F
94 92 93 sylib φ J fLim X filGen F = J fLim X filGen F
95 80 94 sseqtrid φ J fLim X filGen F Y J fLim X filGen F
96 sssn J fLim X filGen F Y J fLim X filGen F J fLim X filGen F Y = J fLim X filGen F Y = J fLim X filGen F
97 95 96 sylib φ J fLim X filGen F Y = J fLim X filGen F Y = J fLim X filGen F
98 97 ord φ ¬ J fLim X filGen F Y = J fLim X filGen F Y = J fLim X filGen F
99 79 98 mpd φ J fLim X filGen F Y = J fLim X filGen F
100 16 99 eleqtrrid φ J fLim X filGen F J fLim X filGen F Y
101 13 100 eqeltrid φ P J fLim X filGen F Y