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Theorem minvecolem4

Description: Lemma for minveco . 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 AV, 4-Oct-2020) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses minveco.x ⊢ X = BaseSet ⁡ U
minveco.m ⊢ M = - v ⁡ U
minveco.n ⊢ N = norm CV ⁡ U
minveco.y ⊢ Y = BaseSet ⁡ W
minveco.u ⊢ φ → U ∈ CPreHil OLD
minveco.w ⊢ φ → W ∈ SubSp ⁡ U ∩ CBan
minveco.a ⊢ φ → A ∈ X
minveco.d ⊢ D = IndMet ⁡ U
minveco.j ⊢ J = MetOpen ⁡ D
minveco.r ⊢ R = ran ⁡ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A M y
minveco.s ⊢ S = inf R ℝ <
minveco.f ⊢ φ → F : ℕ ⟶ Y
minveco.1 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → A D F ⁡ n 2 ≤ S 2 + 1 n
minveco.t ⊢ T = 1 A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
Assertion minvecolem4 ⊢ φ → ∃ x ∈ Y ∀ y ∈ Y N ⁡ A M x ≤ N ⁡ A M y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 minveco.x ⊢ X = BaseSet ⁡ U
2 minveco.m ⊢ M = - v ⁡ U
3 minveco.n ⊢ N = norm CV ⁡ U
4 minveco.y ⊢ Y = BaseSet ⁡ W
5 minveco.u ⊢ φ → U ∈ CPreHil OLD
6 minveco.w ⊢ φ → W ∈ SubSp ⁡ U ∩ CBan
7 minveco.a ⊢ φ → A ∈ X
8 minveco.d ⊢ D = IndMet ⁡ U
9 minveco.j ⊢ J = MetOpen ⁡ D
10 minveco.r ⊢ R = ran ⁡ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A M y
11 minveco.s ⊢ S = inf R ℝ <
12 minveco.f ⊢ φ → F : ℕ ⟶ Y
13 minveco.1 ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → A D F ⁡ n 2 ≤ S 2 + 1 n
14 minveco.t ⊢ T = 1 A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
15 phnv ⊢ U ∈ CPreHil OLD → U ∈ NrmCVec
16 1 8 imsxmet ⊢ U ∈ NrmCVec → D ∈ ∞Met ⁡ X
17 5 15 16 3syl ⊢ φ → D ∈ ∞Met ⁡ X
18 9 methaus ⊢ D ∈ ∞Met ⁡ X → J ∈ Haus
19 lmfun ⊢ J ∈ Haus → Fun ⁡ ⇝t ⁡ J
20 17 18 19 3syl ⊢ φ → Fun ⁡ ⇝t ⁡ J
21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 minvecolem4a ⊢ φ → F ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F
22 eqid ⊢ J ↾ 𝑡 Y = J ↾ 𝑡 Y
23 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
24 4 fvexi ⊢ Y ∈ V
25 24 a1i ⊢ φ → Y ∈ V
26 5 15 syl ⊢ φ → U ∈ NrmCVec
27 9 mopntop ⊢ D ∈ ∞Met ⁡ X → J ∈ Top
28 26 16 27 3syl ⊢ φ → J ∈ Top
29 elin ⊢ W ∈ SubSp ⁡ U ∩ CBan ↔ W ∈ SubSp ⁡ U ∧ W ∈ CBan
30 6 29 sylib ⊢ φ → W ∈ SubSp ⁡ U ∧ W ∈ CBan
31 30 simpld ⊢ φ → W ∈ SubSp ⁡ U
32 eqid ⊢ SubSp ⁡ U = SubSp ⁡ U
33 1 4 32 sspba ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ W ∈ SubSp ⁡ U → Y ⊆ X
34 26 31 33 syl2anc ⊢ φ → Y ⊆ X
35 xmetres2 ⊢ D ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → D ↾ Y × Y ∈ ∞Met ⁡ Y
36 17 34 35 syl2anc ⊢ φ → D ↾ Y × Y ∈ ∞Met ⁡ Y
37 eqid ⊢ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y = MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y
38 37 mopntopon ⊢ D ↾ Y × Y ∈ ∞Met ⁡ Y → MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ∈ TopOn ⁡ Y
39 36 38 syl ⊢ φ → MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ∈ TopOn ⁡ Y
40 lmcl ⊢ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ∈ TopOn ⁡ Y ∧ F ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F → ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F ∈ Y
41 39 21 40 syl2anc ⊢ φ → ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F ∈ Y
42 1zzd ⊢ φ → 1 ∈ ℤ
43 22 23 25 28 41 42 12 lmss ⊢ φ → F ⇝t ⁡ J ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F ↔ F ⇝t ⁡ J ↾ 𝑡 Y ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F
44 eqid ⊢ D ↾ Y × Y = D ↾ Y × Y
45 44 9 37 metrest ⊢ D ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → J ↾ 𝑡 Y = MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y
46 17 34 45 syl2anc ⊢ φ → J ↾ 𝑡 Y = MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y
47 46 fveq2d ⊢ φ → ⇝t ⁡ J ↾ 𝑡 Y = ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y
48 47 breqd ⊢ φ → F ⇝t ⁡ J ↾ 𝑡 Y ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F ↔ F ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F
49 43 48 bitrd ⊢ φ → F ⇝t ⁡ J ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F ↔ F ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F
50 21 49 mpbird ⊢ φ → F ⇝t ⁡ J ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F
51 funbrfv ⊢ Fun ⁡ ⇝t ⁡ J → F ⇝t ⁡ J ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F → ⇝t ⁡ J ⁡ F = ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F
52 20 50 51 sylc ⊢ φ → ⇝t ⁡ J ⁡ F = ⇝t ⁡ MetOpen ⁡ D ↾ Y × Y ⁡ F
53 52 41 eqeltrd ⊢ φ → ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ Y
54 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 minvecolem4b ⊢ φ → ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ X
55 1 2 3 8 imsdval ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ A ∈ X ∧ ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ X → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F = N ⁡ A M ⇝t ⁡ J ⁡ F
56 26 7 54 55 syl3anc ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F = N ⁡ A M ⇝t ⁡ J ⁡ F
57 56 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F = N ⁡ A M ⇝t ⁡ J ⁡ F
58 1 8 imsmet ⊢ U ∈ NrmCVec → D ∈ Met ⁡ X
59 5 15 58 3syl ⊢ φ → D ∈ Met ⁡ X
60 metcl ⊢ D ∈ Met ⁡ X ∧ A ∈ X ∧ ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ X → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ ℝ
61 59 7 54 60 syl3anc ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ ℝ
62 61 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ ℝ
63 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 minvecolem4c ⊢ φ → S ∈ ℝ
64 63 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → S ∈ ℝ
65 26 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → U ∈ NrmCVec
66 7 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A ∈ X
67 34 sselda ⊢ φ ∧ y ∈ Y → y ∈ X
68 1 2 nvmcl ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ A ∈ X ∧ y ∈ X → A M y ∈ X
69 65 66 67 68 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A M y ∈ X
70 1 3 nvcl ⊢ U ∈ NrmCVec ∧ A M y ∈ X → N ⁡ A M y ∈ ℝ
71 65 69 70 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ Y → N ⁡ A M y ∈ ℝ
72 63 61 ltnled ⊢ φ → S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ↔ ¬ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S
73 eqid ⊢ ℤ ≥ T + 1 = ℤ ≥ T + 1
74 17 adantr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → D ∈ ∞Met ⁡ X
75 61 63 readdcld ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ∈ ℝ
76 75 rehalfcld ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 ∈ ℝ
77 76 resqcld ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 ∈ ℝ
78 63 resqcld ⊢ φ → S 2 ∈ ℝ
79 77 78 resubcld ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ∈ ℝ
80 79 adantr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ∈ ℝ
81 63 61 63 ltadd1d ⊢ φ → S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ↔ S + S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S
82 63 recnd ⊢ φ → S ∈ ℂ
83 82 2timesd ⊢ φ → 2 ⁢ S = S + S
84 83 breq1d ⊢ φ → 2 ⁢ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ↔ S + S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S
85 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
86 2pos ⊢ 0 < 2
87 85 86 pm3.2i ⊢ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2
88 87 a1i ⊢ φ → 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2
89 ltmuldiv2 ⊢ S ∈ ℝ ∧ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 → 2 ⁢ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ↔ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
90 63 75 88 89 syl3anc ⊢ φ → 2 ⁢ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ↔ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
91 81 84 90 3bitr2d ⊢ φ → S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ↔ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
92 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 minvecolem1 ⊢ φ → R ⊆ ℝ ∧ R ≠ ∅ ∧ ∀ w ∈ R 0 ≤ w
93 92 simp3d ⊢ φ → ∀ w ∈ R 0 ≤ w
94 92 simp1d ⊢ φ → R ⊆ ℝ
95 92 simp2d ⊢ φ → R ≠ ∅
96 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
97 breq1 ⊢ x = 0 → x ≤ w ↔ 0 ≤ w
98 97 ralbidv ⊢ x = 0 → ∀ w ∈ R x ≤ w ↔ ∀ w ∈ R 0 ≤ w
99 98 rspcev ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ ∀ w ∈ R 0 ≤ w → ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w
100 96 93 99 sylancr ⊢ φ → ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w
101 96 a1i ⊢ φ → 0 ∈ ℝ
102 infregelb ⊢ R ⊆ ℝ ∧ R ≠ ∅ ∧ ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w ∧ 0 ∈ ℝ → 0 ≤ inf R ℝ < ↔ ∀ w ∈ R 0 ≤ w
103 94 95 100 101 102 syl31anc ⊢ φ → 0 ≤ inf R ℝ < ↔ ∀ w ∈ R 0 ≤ w
104 93 103 mpbird ⊢ φ → 0 ≤ inf R ℝ <
105 104 11 breqtrrdi ⊢ φ → 0 ≤ S
106 metge0 ⊢ D ∈ Met ⁡ X ∧ A ∈ X ∧ ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ X → 0 ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F
107 59 7 54 106 syl3anc ⊢ φ → 0 ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F
108 61 63 107 105 addge0d ⊢ φ → 0 ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S
109 divge0 ⊢ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 → 0 ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
110 75 108 88 109 syl21anc ⊢ φ → 0 ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
111 63 76 105 110 lt2sqd ⊢ φ → S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 ↔ S 2 < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2
112 78 77 posdifd ⊢ φ → S 2 < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 ↔ 0 < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
113 91 111 112 3bitrd ⊢ φ → S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ↔ 0 < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
114 113 biimpa ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → 0 < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
115 80 114 elrpd ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ∈ ℝ +
116 115 rpreccld ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → 1 A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ∈ ℝ +
117 14 116 eqeltrid ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → T ∈ ℝ +
118 117 rprege0d ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → T ∈ ℝ ∧ 0 ≤ T
119 flge0nn0 ⊢ T ∈ ℝ ∧ 0 ≤ T → T ∈ ℕ 0
120 nn0p1nn ⊢ T ∈ ℕ 0 → T + 1 ∈ ℕ
121 118 119 120 3syl ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → T + 1 ∈ ℕ
122 121 nnzd ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → T + 1 ∈ ℤ
123 50 52 breqtrrd ⊢ φ → F ⇝t ⁡ J ⇝t ⁡ J ⁡ F
124 123 adantr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → F ⇝t ⁡ J ⇝t ⁡ J ⁡ F
125 7 adantr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → A ∈ X
126 76 adantr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 ∈ ℝ
127 126 rexrd ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 ∈ ℝ *
128 simpll ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → φ
129 eluznn ⊢ T + 1 ∈ ℕ ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → n ∈ ℕ
130 121 129 sylan ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → n ∈ ℕ
131 59 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → D ∈ Met ⁡ X
132 7 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → A ∈ X
133 12 34 fssd ⊢ φ → F : ℕ ⟶ X
134 133 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → F ⁡ n ∈ X
135 metcl ⊢ D ∈ Met ⁡ X ∧ A ∈ X ∧ F ⁡ n ∈ X → A D F ⁡ n ∈ ℝ
136 131 132 134 135 syl3anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → A D F ⁡ n ∈ ℝ
137 128 130 136 syl2anc ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → A D F ⁡ n ∈ ℝ
138 137 resqcld ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → A D F ⁡ n 2 ∈ ℝ
139 63 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → S ∈ ℝ
140 139 resqcld ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → S 2 ∈ ℝ
141 130 nnrecred ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → 1 n ∈ ℝ
142 140 141 readdcld ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → S 2 + 1 n ∈ ℝ
143 77 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 ∈ ℝ
144 128 130 13 syl2anc ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → A D F ⁡ n 2 ≤ S 2 + 1 n
145 117 adantr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → T ∈ ℝ +
146 145 rpred ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → T ∈ ℝ
147 reflcl ⊢ T ∈ ℝ → T ∈ ℝ
148 peano2re ⊢ T ∈ ℝ → T + 1 ∈ ℝ
149 146 147 148 3syl ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → T + 1 ∈ ℝ
150 130 nnred ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → n ∈ ℝ
151 fllep1 ⊢ T ∈ ℝ → T ≤ T + 1
152 146 151 syl ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → T ≤ T + 1
153 eluzle ⊢ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → T + 1 ≤ n
154 153 adantl ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → T + 1 ≤ n
155 146 149 150 152 154 letrd ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → T ≤ n
156 14 155 eqbrtrrid ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → 1 A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ≤ n
157 1red ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → 1 ∈ ℝ
158 79 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ∈ ℝ
159 114 adantr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → 0 < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
160 130 nngt0d ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → 0 < n
161 lediv23 ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ∈ ℝ ∧ 0 < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ∧ n ∈ ℝ ∧ 0 < n → 1 A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ≤ n ↔ 1 n ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
162 157 158 159 150 160 161 syl122anc ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → 1 A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2 ≤ n ↔ 1 n ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
163 156 162 mpbid ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → 1 n ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
164 140 141 143 leaddsub2d ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → S 2 + 1 n ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 ↔ 1 n ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2 − S 2
165 163 164 mpbird ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → S 2 + 1 n ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2
166 138 142 143 144 165 letrd ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → A D F ⁡ n 2 ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2
167 76 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 ∈ ℝ
168 metge0 ⊢ D ∈ Met ⁡ X ∧ A ∈ X ∧ F ⁡ n ∈ X → 0 ≤ A D F ⁡ n
169 131 132 134 168 syl3anc ⊢ φ ∧ n ∈ ℕ → 0 ≤ A D F ⁡ n
170 128 130 169 syl2anc ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → 0 ≤ A D F ⁡ n
171 110 ad2antrr ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → 0 ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
172 137 167 170 171 le2sqd ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → A D F ⁡ n ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 ↔ A D F ⁡ n 2 ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 2
173 166 172 mpbird ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∧ n ∈ ℤ ≥ T + 1 → A D F ⁡ n ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
174 73 9 74 122 124 125 127 173 lmle ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
175 61 63 61 leadd2d ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S ↔ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S
176 61 recnd ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ ℂ
177 176 2timesd ⊢ φ → 2 ⁢ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F = A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + A D ⇝t ⁡ J ⁡ F
178 177 breq1d ⊢ φ → 2 ⁢ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ↔ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S
179 lemuldiv2 ⊢ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ ℝ ∧ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 → 2 ⁢ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ↔ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
180 87 179 mp3an3 ⊢ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ ℝ ∧ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ∈ ℝ → 2 ⁢ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ↔ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
181 61 75 180 syl2anc ⊢ φ → 2 ⁢ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S ↔ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
182 175 178 181 3bitr2d ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S ↔ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2
183 182 biimpar ⊢ φ ∧ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F + S 2 → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S
184 174 183 syldan ⊢ φ ∧ S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S
185 184 ex ⊢ φ → S < A D ⇝t ⁡ J ⁡ F → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S
186 72 185 sylbird ⊢ φ → ¬ A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S
187 186 pm2.18d ⊢ φ → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S
188 187 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ S
189 94 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → R ⊆ ℝ
190 100 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w
191 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → y ∈ Y
192 fvex ⊢ N ⁡ A M y ∈ V
193 eqid ⊢ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A M y = y ∈ Y ⟼ N ⁡ A M y
194 193 elrnmpt1 ⊢ y ∈ Y ∧ N ⁡ A M y ∈ V → N ⁡ A M y ∈ ran ⁡ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A M y
195 191 192 194 sylancl ⊢ φ ∧ y ∈ Y → N ⁡ A M y ∈ ran ⁡ y ∈ Y ⟼ N ⁡ A M y
196 195 10 eleqtrrdi ⊢ φ ∧ y ∈ Y → N ⁡ A M y ∈ R
197 infrelb ⊢ R ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ ℝ ∀ w ∈ R x ≤ w ∧ N ⁡ A M y ∈ R → inf R ℝ < ≤ N ⁡ A M y
198 189 190 196 197 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ Y → inf R ℝ < ≤ N ⁡ A M y
199 11 198 eqbrtrid ⊢ φ ∧ y ∈ Y → S ≤ N ⁡ A M y
200 62 64 71 188 199 letrd ⊢ φ ∧ y ∈ Y → A D ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ N ⁡ A M y
201 57 200 eqbrtrrd ⊢ φ ∧ y ∈ Y → N ⁡ A M ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ N ⁡ A M y
202 201 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ Y N ⁡ A M ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ N ⁡ A M y
203 oveq2 ⊢ x = ⇝t ⁡ J ⁡ F → A M x = A M ⇝t ⁡ J ⁡ F
204 203 fveq2d ⊢ x = ⇝t ⁡ J ⁡ F → N ⁡ A M x = N ⁡ A M ⇝t ⁡ J ⁡ F
205 204 breq1d ⊢ x = ⇝t ⁡ J ⁡ F → N ⁡ A M x ≤ N ⁡ A M y ↔ N ⁡ A M ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ N ⁡ A M y
206 205 ralbidv ⊢ x = ⇝t ⁡ J ⁡ F → ∀ y ∈ Y N ⁡ A M x ≤ N ⁡ A M y ↔ ∀ y ∈ Y N ⁡ A M ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ N ⁡ A M y
207 206 rspcev ⊢ ⇝t ⁡ J ⁡ F ∈ Y ∧ ∀ y ∈ Y N ⁡ A M ⇝t ⁡ J ⁡ F ≤ N ⁡ A M y → ∃ x ∈ Y ∀ y ∈ Y N ⁡ A M x ≤ N ⁡ A M y
208 53 202 207 syl2anc ⊢ φ → ∃ x ∈ Y ∀ y ∈ Y N ⁡ A M x ≤ N ⁡ A M y