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Theorem qndenserrnbllem

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)

Ref Expression
Hypotheses qndenserrnbllem.i ⊢ φ → I ∈ Fin
qndenserrnbllem.n ⊢ φ → I ≠ ∅
qndenserrnbllem.x ⊢ φ → X ∈ ℝ I
qndenserrnbllem.d ⊢ D = dist ⁡ I
qndenserrnbllem.e ⊢ φ → E ∈ ℝ +
Assertion qndenserrnbllem ⊢ φ → ∃ y ∈ ℚ I y ∈ X ball ⁡ D E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 qndenserrnbllem.i ⊢ φ → I ∈ Fin
2 qndenserrnbllem.n ⊢ φ → I ≠ ∅
3 qndenserrnbllem.x ⊢ φ → X ∈ ℝ I
4 qndenserrnbllem.d ⊢ D = dist ⁡ I
5 qndenserrnbllem.e ⊢ φ → E ∈ ℝ +
6 inss1 ⊢ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ⊆ ℚ
7 qex ⊢ ℚ ∈ V
8 ssexg ⊢ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ⊆ ℚ ∧ ℚ ∈ V → ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∈ V
9 6 7 8 mp2an ⊢ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∈ V
10 9 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ I → ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∈ V
11 elmapi ⊢ X ∈ ℝ I → X : I ⟶ ℝ
12 3 11 syl ⊢ φ → X : I ⟶ ℝ
13 12 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ I → X : I ⟶ ℝ
14 simpr ⊢ φ ∧ k ∈ I → k ∈ I
15 13 14 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ k ∈ I → X ⁡ k ∈ ℝ
16 15 rexrd ⊢ φ ∧ k ∈ I → X ⁡ k ∈ ℝ *
17 5 rpred ⊢ φ → E ∈ ℝ
18 17 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ I → E ∈ ℝ
19 ne0i ⊢ k ∈ I → I ≠ ∅
20 19 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ I → I ≠ ∅
21 hashnncl ⊢ I ∈ Fin → I ∈ ℕ ↔ I ≠ ∅
22 1 21 syl ⊢ φ → I ∈ ℕ ↔ I ≠ ∅
23 22 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ I → I ∈ ℕ ↔ I ≠ ∅
24 20 23 mpbird ⊢ φ ∧ k ∈ I → I ∈ ℕ
25 24 nnred ⊢ φ ∧ k ∈ I → I ∈ ℝ
26 0red ⊢ φ ∧ k ∈ I → 0 ∈ ℝ
27 24 nngt0d ⊢ φ ∧ k ∈ I → 0 < I
28 26 25 27 ltled ⊢ φ ∧ k ∈ I → 0 ≤ I
29 25 28 resqrtcld ⊢ φ ∧ k ∈ I → I ∈ ℝ
30 25 27 elrpd ⊢ φ ∧ k ∈ I → I ∈ ℝ +
31 30 sqrtgt0d ⊢ φ ∧ k ∈ I → 0 < I
32 26 31 gtned ⊢ φ ∧ k ∈ I → I ≠ 0
33 18 29 32 redivcld ⊢ φ ∧ k ∈ I → E I ∈ ℝ
34 15 33 readdcld ⊢ φ ∧ k ∈ I → X ⁡ k + E I ∈ ℝ
35 34 rexrd ⊢ φ ∧ k ∈ I → X ⁡ k + E I ∈ ℝ *
36 5 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ I → E ∈ ℝ +
37 29 31 elrpd ⊢ φ ∧ k ∈ I → I ∈ ℝ +
38 36 37 rpdivcld ⊢ φ ∧ k ∈ I → E I ∈ ℝ +
39 15 38 ltaddrpd ⊢ φ ∧ k ∈ I → X ⁡ k < X ⁡ k + E I
40 qbtwnxr ⊢ X ⁡ k ∈ ℝ * ∧ X ⁡ k + E I ∈ ℝ * ∧ X ⁡ k < X ⁡ k + E I → ∃ q ∈ ℚ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I
41 16 35 39 40 syl3anc ⊢ φ ∧ k ∈ I → ∃ q ∈ ℚ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I
42 df-rex ⊢ ∃ q ∈ ℚ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I ↔ ∃ q q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I
43 41 42 sylib ⊢ φ ∧ k ∈ I → ∃ q q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I
44 simprl ⊢ φ ∧ k ∈ I ∧ q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → q ∈ ℚ
45 16 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ I ∧ q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → X ⁡ k ∈ ℝ *
46 35 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ I ∧ q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → X ⁡ k + E I ∈ ℝ *
47 qre ⊢ q ∈ ℚ → q ∈ ℝ
48 47 ad2antrl ⊢ φ ∧ k ∈ I ∧ q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → q ∈ ℝ
49 simprrl ⊢ φ ∧ k ∈ I ∧ q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → X ⁡ k < q
50 simprrr ⊢ φ ∧ k ∈ I ∧ q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → q < X ⁡ k + E I
51 45 46 48 49 50 eliood ⊢ φ ∧ k ∈ I ∧ q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → q ∈ X ⁡ k X ⁡ k + E I
52 44 51 elind ⊢ φ ∧ k ∈ I ∧ q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → q ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I
53 52 ex ⊢ φ ∧ k ∈ I → q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → q ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I
54 53 eximdv ⊢ φ ∧ k ∈ I → ∃ q q ∈ ℚ ∧ X ⁡ k < q ∧ q < X ⁡ k + E I → ∃ q q ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I
55 43 54 mpd ⊢ φ ∧ k ∈ I → ∃ q q ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I
56 n0 ⊢ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ≠ ∅ ↔ ∃ q q ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I
57 55 56 sylibr ⊢ φ ∧ k ∈ I → ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ≠ ∅
58 1 10 57 choicefi ⊢ φ → ∃ y y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I
59 6 a1i ⊢ y Fn I → ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ⊆ ℚ
60 59 sseld ⊢ y Fn I → y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y ⁡ k ∈ ℚ
61 60 ralimdv ⊢ y Fn I → ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ
62 61 imdistani ⊢ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ
63 ffnfv ⊢ y : I ⟶ ℚ ↔ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ
64 62 63 sylibr ⊢ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y : I ⟶ ℚ
65 64 adantl ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y : I ⟶ ℚ
66 7 a1i ⊢ φ → ℚ ∈ V
67 elmapg ⊢ ℚ ∈ V ∧ I ∈ Fin → y ∈ ℚ I ↔ y : I ⟶ ℚ
68 66 1 67 syl2anc ⊢ φ → y ∈ ℚ I ↔ y : I ⟶ ℚ
69 68 adantr ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y ∈ ℚ I ↔ y : I ⟶ ℚ
70 65 69 mpbird ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y ∈ ℚ I
71 reex ⊢ ℝ ∈ V
72 47 ssriv ⊢ ℚ ⊆ ℝ
73 mapss ⊢ ℝ ∈ V ∧ ℚ ⊆ ℝ → ℚ I ⊆ ℝ I
74 71 72 73 mp2an ⊢ ℚ I ⊆ ℝ I
75 74 a1i ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → ℚ I ⊆ ℝ I
76 75 70 sseldd ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y ∈ ℝ I
77 1 adantr ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → I ∈ Fin
78 2 adantr ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → I ≠ ∅
79 eqid ⊢ I = I
80 3 adantr ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → X ∈ ℝ I
81 simpll ⊢ φ ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∧ i ∈ I → φ
82 fveq2 ⊢ k = i → y ⁡ k = y ⁡ i
83 fveq2 ⊢ k = i → X ⁡ k = X ⁡ i
84 83 oveq1d ⊢ k = i → X ⁡ k + E I = X ⁡ i + E I
85 83 84 oveq12d ⊢ k = i → X ⁡ k X ⁡ k + E I = X ⁡ i X ⁡ i + E I
86 85 ineq2d ⊢ k = i → ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I = ℚ ∩ X ⁡ i X ⁡ i + E I
87 82 86 eleq12d ⊢ k = i → y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ↔ y ⁡ i ∈ ℚ ∩ X ⁡ i X ⁡ i + E I
88 87 cbvralvw ⊢ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ↔ ∀ i ∈ I y ⁡ i ∈ ℚ ∩ X ⁡ i X ⁡ i + E I
89 88 birani ⊢ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∧ i ∈ I → ∀ i ∈ I y ⁡ i ∈ ℚ ∩ X ⁡ i X ⁡ i + E I
90 simpr ⊢ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∧ i ∈ I → i ∈ I
91 rspa ⊢ ∀ i ∈ I y ⁡ i ∈ ℚ ∩ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → y ⁡ i ∈ ℚ ∩ X ⁡ i X ⁡ i + E I
92 89 90 91 syl2anc ⊢ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∧ i ∈ I → y ⁡ i ∈ ℚ ∩ X ⁡ i X ⁡ i + E I
93 92 adantll ⊢ φ ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∧ i ∈ I → y ⁡ i ∈ ℚ ∩ X ⁡ i X ⁡ i + E I
94 elinel2 ⊢ y ⁡ i ∈ ℚ ∩ X ⁡ i X ⁡ i + E I → y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I
95 93 94 syl ⊢ φ ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∧ i ∈ I → y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I
96 simpr ⊢ φ ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∧ i ∈ I → i ∈ I
97 12 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ i ∈ I → X ⁡ i ∈ ℝ
98 97 3adant2 ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i ∈ ℝ
99 simp2 ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I
100 99 elioored ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → y ⁡ i ∈ ℝ
101 98 rexrd ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i ∈ ℝ *
102 17 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ I → E ∈ ℝ
103 2 22 mpbird ⊢ φ → I ∈ ℕ
104 103 nnred ⊢ φ → I ∈ ℝ
105 104 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ I → I ∈ ℝ
106 0red ⊢ φ → 0 ∈ ℝ
107 103 nngt0d ⊢ φ → 0 < I
108 106 104 107 ltled ⊢ φ → 0 ≤ I
109 108 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ I → 0 ≤ I
110 105 109 resqrtcld ⊢ φ ∧ i ∈ I → I ∈ ℝ
111 sqrtgt0 ⊢ I ∈ ℝ ∧ 0 < I → 0 < I
112 104 107 111 syl2anc ⊢ φ → 0 < I
113 106 112 gtned ⊢ φ → I ≠ 0
114 113 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ I → I ≠ 0
115 102 110 114 redivcld ⊢ φ ∧ i ∈ I → E I ∈ ℝ
116 97 115 readdcld ⊢ φ ∧ i ∈ I → X ⁡ i + E I ∈ ℝ
117 116 rexrd ⊢ φ ∧ i ∈ I → X ⁡ i + E I ∈ ℝ *
118 117 3adant2 ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i + E I ∈ ℝ *
119 ioogtlb ⊢ X ⁡ i ∈ ℝ * ∧ X ⁡ i + E I ∈ ℝ * ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I → X ⁡ i < y ⁡ i
120 101 118 99 119 syl3anc ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i < y ⁡ i
121 98 100 120 ltled ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i ≤ y ⁡ i
122 98 100 121 abssuble0d ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i − y ⁡ i = y ⁡ i − X ⁡ i
123 116 3adant2 ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i + E I ∈ ℝ
124 iooltub ⊢ X ⁡ i ∈ ℝ * ∧ X ⁡ i + E I ∈ ℝ * ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I → y ⁡ i < X ⁡ i + E I
125 101 118 99 124 syl3anc ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → y ⁡ i < X ⁡ i + E I
126 100 123 98 125 ltsub1dd ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → y ⁡ i − X ⁡ i < X ⁡ i + E I - X ⁡ i
127 98 recnd ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i ∈ ℂ
128 104 108 resqrtcld ⊢ φ → I ∈ ℝ
129 17 128 113 redivcld ⊢ φ → E I ∈ ℝ
130 129 recnd ⊢ φ → E I ∈ ℂ
131 130 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → E I ∈ ℂ
132 127 131 pncan2d ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i + E I - X ⁡ i = E I
133 126 132 breqtrd ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → y ⁡ i − X ⁡ i < E I
134 122 133 eqbrtrd ⊢ φ ∧ y ⁡ i ∈ X ⁡ i X ⁡ i + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i − y ⁡ i < E I
135 81 95 96 134 syl3anc ⊢ φ ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i − y ⁡ i < E I
136 135 adantlrl ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I ∧ i ∈ I → X ⁡ i − y ⁡ i < E I
137 5 adantr ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → E ∈ ℝ +
138 104 107 elrpd ⊢ φ → I ∈ ℝ +
139 138 adantr ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → I ∈ ℝ +
140 139 rpsqrtcld ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → I ∈ ℝ +
141 137 140 rpdivcld ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → E I ∈ ℝ +
142 77 78 79 80 76 136 141 4 rrndistlt ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → X D y < I ⁢ E I
143 137 rpcnd ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → E ∈ ℂ
144 139 rpcnd ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → I ∈ ℂ
145 144 sqrtcld ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → I ∈ ℂ
146 140 rpne0d ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → I ≠ 0
147 143 145 146 divcan2d ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → I ⁢ E I = E
148 142 147 breqtrd ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → X D y < E
149 76 148 jca ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y ∈ ℝ I ∧ X D y < E
150 4 rrxmetfi ⊢ I ∈ Fin → D ∈ Met ⁡ ℝ I
151 1 150 syl ⊢ φ → D ∈ Met ⁡ ℝ I
152 metxmet ⊢ D ∈ Met ⁡ ℝ I → D ∈ ∞Met ⁡ ℝ I
153 151 152 syl ⊢ φ → D ∈ ∞Met ⁡ ℝ I
154 17 rexrd ⊢ φ → E ∈ ℝ *
155 elbl ⊢ D ∈ ∞Met ⁡ ℝ I ∧ X ∈ ℝ I ∧ E ∈ ℝ * → y ∈ X ball ⁡ D E ↔ y ∈ ℝ I ∧ X D y < E
156 153 3 154 155 syl3anc ⊢ φ → y ∈ X ball ⁡ D E ↔ y ∈ ℝ I ∧ X D y < E
157 156 adantr ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y ∈ X ball ⁡ D E ↔ y ∈ ℝ I ∧ X D y < E
158 149 157 mpbird ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y ∈ X ball ⁡ D E
159 70 158 jca ⊢ φ ∧ y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y ∈ ℚ I ∧ y ∈ X ball ⁡ D E
160 159 ex ⊢ φ → y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → y ∈ ℚ I ∧ y ∈ X ball ⁡ D E
161 160 eximdv ⊢ φ → ∃ y y Fn I ∧ ∀ k ∈ I y ⁡ k ∈ ℚ ∩ X ⁡ k X ⁡ k + E I → ∃ y y ∈ ℚ I ∧ y ∈ X ball ⁡ D E
162 58 161 mpd ⊢ φ → ∃ y y ∈ ℚ I ∧ y ∈ X ball ⁡ D E
163 df-rex ⊢ ∃ y ∈ ℚ I y ∈ X ball ⁡ D E ↔ ∃ y y ∈ ℚ I ∧ y ∈ X ball ⁡ D E
164 162 163 sylibr ⊢ φ → ∃ y ∈ ℚ I y ∈ X ball ⁡ D E