Metamath Proof Explorer


Theorem chscllem2

Description: Lemma for chscl . (Contributed by Mario Carneiro, 19-May-2014) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses chscl.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Cโ„‹ )
chscl.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ Cโ„‹ )
chscl.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โІ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) )
chscl.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป : โ„• โŸถ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) )
chscl.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โ‡๐‘ฃ ๐‘ข )
chscl.6 โŠข ๐น = ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘› ) ) )
Assertion chscllem2 ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ dom โ‡๐‘ฃ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 chscl.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Cโ„‹ )
2 chscl.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ Cโ„‹ )
3 chscl.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โІ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) )
4 chscl.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป : โ„• โŸถ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) )
5 chscl.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โ‡๐‘ฃ ๐‘ข )
6 chscl.6 โŠข ๐น = ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘› ) ) )
7 1 2 3 4 5 6 chscllem1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„• โŸถ ๐ด )
8 chss โŠข ( ๐ด โˆˆ Cโ„‹ โ†’ ๐ด โІ โ„‹ )
9 1 8 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โІ โ„‹ )
10 7 9 fssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„• โŸถ โ„‹ )
11 hlimcaui โŠข ( ๐ป โ‡๐‘ฃ ๐‘ข โ†’ ๐ป โˆˆ Cauchy )
12 5 11 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โˆˆ Cauchy )
13 hcaucvg โŠข ( ( ๐ป โˆˆ Cauchy โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ )
14 12 13 sylan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ )
15 eluznn โŠข ( ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„• )
16 15 adantll โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„• )
17 chsh โŠข ( ๐ด โˆˆ Cโ„‹ โ†’ ๐ด โˆˆ Sโ„‹ )
18 1 17 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Sโ„‹ )
19 chsh โŠข ( ๐ต โˆˆ Cโ„‹ โ†’ ๐ต โˆˆ Sโ„‹ )
20 2 19 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ Sโ„‹ )
21 shscl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ Sโ„‹ ) โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆˆ Sโ„‹ )
22 18 20 21 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆˆ Sโ„‹ )
23 shss โŠข ( ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆˆ Sโ„‹ โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โІ โ„‹ )
24 22 23 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โІ โ„‹ )
25 24 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โІ โ„‹ )
26 4 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) )
27 25 26 sseldd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ )
28 27 adantrr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ )
29 4 24 fssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป : โ„• โŸถ โ„‹ )
30 29 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ๐ป : โ„• โŸถ โ„‹ )
31 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„• )
32 30 31 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‹ )
33 hvsubcl โŠข ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ )
34 28 32 33 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ )
35 9 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐ด โІ โ„‹ )
36 7 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ด )
37 35 36 sseldd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ )
38 37 adantrr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ )
39 9 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ๐ด โІ โ„‹ )
40 7 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ๐น : โ„• โŸถ ๐ด )
41 40 31 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ ๐ด )
42 39 41 sseldd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‹ )
43 hvsubcl โŠข ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ )
44 38 42 43 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ )
45 hvsubcl โŠข ( ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„‹ )
46 34 44 45 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„‹ )
47 normcl โŠข ( ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„‹ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
48 46 47 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
49 48 sqge0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†‘ 2 ) )
50 normcl โŠข ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ )
51 44 50 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ )
52 51 resqcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
53 48 resqcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
54 52 53 addge01d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( 0 โ‰ค ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†‘ 2 ) โ†” ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) โ‰ค ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) + ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
55 49 54 mpbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) โ‰ค ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) + ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†‘ 2 ) ) )
56 18 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ Sโ„‹ )
57 36 adantrr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ด )
58 shsubcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ๐ด )
59 56 57 41 58 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ๐ด )
60 hvsubsub4 โŠข ( ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‹ ) โˆง ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‹ ) ) โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) = ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
61 28 32 38 42 60 syl22anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) = ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
62 ocsh โŠข ( ๐ด โІ โ„‹ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ Sโ„‹ )
63 39 62 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ Sโ„‹ )
64 2fveq3 โŠข ( ๐‘› = ๐‘— โ†’ ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘› ) ) = ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) )
65 fvex โŠข ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ V
66 64 6 65 fvmpt โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) = ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) )
67 66 eqcomd โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) )
68 67 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) )
69 1 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐ด โˆˆ Cโ„‹ )
70 9 62 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ Sโ„‹ )
71 shless โŠข ( ( ( ๐ต โˆˆ Sโ„‹ โˆง ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ด โˆˆ Sโ„‹ ) โˆง ๐ต โІ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ต +โ„‹ ๐ด ) โІ ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) +โ„‹ ๐ด ) )
72 20 70 18 3 71 syl31anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต +โ„‹ ๐ด ) โІ ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) +โ„‹ ๐ด ) )
73 shscom โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ Sโ„‹ ) โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) = ( ๐ต +โ„‹ ๐ด ) )
74 18 20 73 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) = ( ๐ต +โ„‹ ๐ด ) )
75 shscom โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ Sโ„‹ ) โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) +โ„‹ ๐ด ) )
76 18 70 75 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) +โ„‹ ๐ด ) )
77 72 74 76 3sstr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โІ ( ๐ด +โ„‹ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) )
78 77 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โІ ( ๐ด +โ„‹ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) )
79 78 26 sseldd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) )
80 pjpreeq โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Cโ„‹ โˆง ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โ†” ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ด โˆง โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) )
81 69 79 80 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ€˜ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โ†” ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ด โˆง โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) )
82 68 81 mpbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ ๐ด โˆง โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) ) )
83 82 simprd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) )
84 27 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ )
85 37 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ )
86 shss โŠข ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ Sโ„‹ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โІ โ„‹ )
87 70 86 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โІ โ„‹ )
88 87 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โІ โ„‹ )
89 88 sselda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ )
90 hvsubadd โŠข ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‹ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) = ๐‘ฅ โ†” ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) )
91 84 85 89 90 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) = ๐‘ฅ โ†” ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) )
92 eqcom โŠข ( ๐‘ฅ = ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โ†” ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) = ๐‘ฅ )
93 eqcom โŠข ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) โ†” ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) = ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) )
94 91 92 93 3bitr4g โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โ†” ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) ) )
95 94 rexbidva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ๐‘ฅ = ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) +โ„Ž ๐‘ฅ ) ) )
96 83 95 mpbird โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ๐‘ฅ = ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) )
97 risset โŠข ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โ†” โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ๐‘ฅ = ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) )
98 96 97 sylibr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) )
99 98 adantrr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) )
100 eleq1w โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†” ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) )
101 100 anbi2d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†” ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) )
102 fveq2 โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) )
103 fveq2 โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) )
104 102 103 oveq12d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
105 104 eleq1d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โ†” ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) )
106 101 105 imbi12d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†” ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
107 106 98 chvarvv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) )
108 107 adantrl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) )
109 shsubcl โŠข ( ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ Sโ„‹ โˆง ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆง ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) )
110 63 99 108 109 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) )
111 61 110 eqeltrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) )
112 shocorth โŠข ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โ†’ ( ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ๐ด โˆง ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยทih ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) = 0 ) )
113 56 112 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ ๐ด โˆง ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยทih ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) = 0 ) )
114 59 111 113 mp2and โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยทih ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) = 0 )
115 normpyth โŠข ( ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยทih ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) = 0 โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) +โ„Ž ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) + ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
116 44 46 115 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ยทih ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) = 0 โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) +โ„Ž ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) + ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†‘ 2 ) ) ) )
117 114 116 mpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) +โ„Ž ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) + ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†‘ 2 ) ) )
118 hvpncan3 โŠข ( ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) +โ„Ž ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) = ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
119 44 34 118 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) +โ„Ž ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) = ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
120 119 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) +โ„Ž ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
121 120 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) +โ„Ž ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) )
122 117 121 eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) + ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆ’โ„Ž ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) )
123 55 122 breqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) โ‰ค ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) )
124 normcl โŠข ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ )
125 34 124 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ )
126 normge0 โŠข ( ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ โ†’ 0 โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
127 44 126 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
128 normge0 โŠข ( ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‹ โ†’ 0 โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
129 34 128 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
130 51 125 127 129 le2sqd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†” ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) โ‰ค ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ†‘ 2 ) ) )
131 123 130 mpbird โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
132 131 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) )
133 51 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ )
134 125 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ )
135 rpre โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ )
136 135 ad2antlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ )
137 lelttr โŠข ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
138 133 134 136 137 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
139 132 138 mpand โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐‘— โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
140 139 anassrs โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
141 16 140 syldan โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
142 141 ralimdva โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„• ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ โ†’ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
143 142 reximdva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐ป โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
144 14 143 mpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ ) โ†’ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ )
145 144 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ )
146 hcau โŠข ( ๐น โˆˆ Cauchy โ†” ( ๐น : โ„• โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„+ โˆƒ ๐‘— โˆˆ โ„• โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘— ) ( normโ„Ž โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘— ) โˆ’โ„Ž ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) ) ) < ๐‘ฅ ) )
147 10 145 146 sylanbrc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ Cauchy )
148 ax-hcompl โŠข ( ๐น โˆˆ Cauchy โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ๐น โ‡๐‘ฃ ๐‘ฅ )
149 hlimf โŠข โ‡๐‘ฃ : dom โ‡๐‘ฃ โŸถ โ„‹
150 ffn โŠข ( โ‡๐‘ฃ : dom โ‡๐‘ฃ โŸถ โ„‹ โ†’ โ‡๐‘ฃ Fn dom โ‡๐‘ฃ )
151 149 150 ax-mp โŠข โ‡๐‘ฃ Fn dom โ‡๐‘ฃ
152 fnbr โŠข ( ( โ‡๐‘ฃ Fn dom โ‡๐‘ฃ โˆง ๐น โ‡๐‘ฃ ๐‘ฅ ) โ†’ ๐น โˆˆ dom โ‡๐‘ฃ )
153 151 152 mpan โŠข ( ๐น โ‡๐‘ฃ ๐‘ฅ โ†’ ๐น โˆˆ dom โ‡๐‘ฃ )
154 153 rexlimivw โŠข ( โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ๐น โ‡๐‘ฃ ๐‘ฅ โ†’ ๐น โˆˆ dom โ‡๐‘ฃ )
155 147 148 154 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ dom โ‡๐‘ฃ )