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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 ( 𝜑𝐼 ∈ Fin )
qndenserrnbllem.n ( 𝜑𝐼 ≠ ∅ )
qndenserrnbllem.x ( 𝜑𝑋 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) )
qndenserrnbllem.d 𝐷 = ( dist ‘ ( ℝ^ ‘ 𝐼 ) )
qndenserrnbllem.e ( 𝜑𝐸 ∈ ℝ+ )
Assertion qndenserrnbllem ( 𝜑 → ∃ 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 qndenserrnbllem.i ( 𝜑𝐼 ∈ Fin )
2 qndenserrnbllem.n ( 𝜑𝐼 ≠ ∅ )
3 qndenserrnbllem.x ( 𝜑𝑋 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) )
4 qndenserrnbllem.d 𝐷 = ( dist ‘ ( ℝ^ ‘ 𝐼 ) )
5 qndenserrnbllem.e ( 𝜑𝐸 ∈ ℝ+ )
6 inss1 ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ⊆ ℚ
7 qex ℚ ∈ V
8 ssexg ( ( ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ⊆ ℚ ∧ ℚ ∈ V ) → ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ∈ V )
9 6 7 8 mp2an ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ∈ V
10 9 a1i ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ∈ V )
11 elmapi ( 𝑋 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) → 𝑋 : 𝐼 ⟶ ℝ )
12 3 11 syl ( 𝜑𝑋 : 𝐼 ⟶ ℝ )
13 12 adantr ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → 𝑋 : 𝐼 ⟶ ℝ )
14 simpr ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → 𝑘𝐼 )
15 13 14 ffvelrnd ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( 𝑋𝑘 ) ∈ ℝ )
16 15 rexrd ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( 𝑋𝑘 ) ∈ ℝ* )
17 5 rpred ( 𝜑𝐸 ∈ ℝ )
18 17 adantr ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → 𝐸 ∈ ℝ )
19 ne0i ( 𝑘𝐼𝐼 ≠ ∅ )
20 19 adantl ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → 𝐼 ≠ ∅ )
21 hashnncl ( 𝐼 ∈ Fin → ( ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℕ ↔ 𝐼 ≠ ∅ ) )
22 1 21 syl ( 𝜑 → ( ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℕ ↔ 𝐼 ≠ ∅ ) )
23 22 adantr ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℕ ↔ 𝐼 ≠ ∅ ) )
24 20 23 mpbird ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℕ )
25 24 nnred ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ )
26 0red ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → 0 ∈ ℝ )
27 24 nngt0d ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → 0 < ( ♯ ‘ 𝐼 ) )
28 26 25 27 ltled ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → 0 ≤ ( ♯ ‘ 𝐼 ) )
29 25 28 resqrtcld ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ∈ ℝ )
30 25 27 elrpd ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ+ )
31 30 sqrtgt0d ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → 0 < ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) )
32 26 31 gtned ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ≠ 0 )
33 18 29 32 redivcld ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ∈ ℝ )
34 15 33 readdcld ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ )
35 34 rexrd ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ* )
36 5 adantr ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → 𝐸 ∈ ℝ+ )
37 29 31 elrpd ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ∈ ℝ+ )
38 36 37 rpdivcld ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ∈ ℝ+ )
39 15 38 ltaddrpd ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( 𝑋𝑘 ) < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) )
40 qbtwnxr ( ( ( 𝑋𝑘 ) ∈ ℝ* ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ* ∧ ( 𝑋𝑘 ) < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) → ∃ 𝑞 ∈ ℚ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) )
41 16 35 39 40 syl3anc ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ∃ 𝑞 ∈ ℚ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) )
42 df-rex ( ∃ 𝑞 ∈ ℚ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ↔ ∃ 𝑞 ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
43 41 42 sylib ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ∃ 𝑞 ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
44 simprl ( ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) ∧ ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → 𝑞 ∈ ℚ )
45 16 adantr ( ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) ∧ ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑋𝑘 ) ∈ ℝ* )
46 35 adantr ( ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) ∧ ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ* )
47 qre ( 𝑞 ∈ ℚ → 𝑞 ∈ ℝ )
48 47 ad2antrl ( ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) ∧ ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → 𝑞 ∈ ℝ )
49 simprrl ( ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) ∧ ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞 )
50 simprrr ( ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) ∧ ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → 𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) )
51 45 46 48 49 50 eliood ( ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) ∧ ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → 𝑞 ∈ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) )
52 44 51 elind ( ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) ∧ ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → 𝑞 ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
53 52 ex ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) → 𝑞 ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) )
54 53 eximdv ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ∃ 𝑞 ( 𝑞 ∈ ℚ ∧ ( ( 𝑋𝑘 ) < 𝑞𝑞 < ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) → ∃ 𝑞 𝑞 ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) )
55 43 54 mpd ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ∃ 𝑞 𝑞 ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
56 n0 ( ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑞 𝑞 ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
57 55 56 sylibr ( ( 𝜑𝑘𝐼 ) → ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ≠ ∅ )
58 1 10 57 choicefi ( 𝜑 → ∃ 𝑦 ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) )
59 6 a1i ( 𝑦 Fn 𝐼 → ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ⊆ ℚ )
60 59 sseld ( 𝑦 Fn 𝐼 → ( ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) → ( 𝑦𝑘 ) ∈ ℚ ) )
61 60 ralimdv ( 𝑦 Fn 𝐼 → ( ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) → ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ℚ ) )
62 61 imdistani ( ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ℚ ) )
63 ffnfv ( 𝑦 : 𝐼 ⟶ ℚ ↔ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ℚ ) )
64 62 63 sylibr ( ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → 𝑦 : 𝐼 ⟶ ℚ )
65 64 adantl ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → 𝑦 : 𝐼 ⟶ ℚ )
66 7 a1i ( 𝜑 → ℚ ∈ V )
67 elmapg ( ( ℚ ∈ V ∧ 𝐼 ∈ Fin ) → ( 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) ↔ 𝑦 : 𝐼 ⟶ ℚ ) )
68 66 1 67 syl2anc ( 𝜑 → ( 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) ↔ 𝑦 : 𝐼 ⟶ ℚ ) )
69 68 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) ↔ 𝑦 : 𝐼 ⟶ ℚ ) )
70 65 69 mpbird ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) )
71 reex ℝ ∈ V
72 47 ssriv ℚ ⊆ ℝ
73 mapss ( ( ℝ ∈ V ∧ ℚ ⊆ ℝ ) → ( ℚ ↑m 𝐼 ) ⊆ ( ℝ ↑m 𝐼 ) )
74 71 72 73 mp2an ( ℚ ↑m 𝐼 ) ⊆ ( ℝ ↑m 𝐼 )
75 74 a1i ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( ℚ ↑m 𝐼 ) ⊆ ( ℝ ↑m 𝐼 ) )
76 75 70 sseldd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → 𝑦 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) )
77 1 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → 𝐼 ∈ Fin )
78 2 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → 𝐼 ≠ ∅ )
79 eqid ( ♯ ‘ 𝐼 ) = ( ♯ ‘ 𝐼 )
80 3 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → 𝑋 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) )
81 simpll ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → 𝜑 )
82 fveq2 ( 𝑘 = 𝑖 → ( 𝑦𝑘 ) = ( 𝑦𝑖 ) )
83 fveq2 ( 𝑘 = 𝑖 → ( 𝑋𝑘 ) = ( 𝑋𝑖 ) )
84 83 oveq1d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) = ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) )
85 83 84 oveq12d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) = ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) )
86 85 ineq2d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) = ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
87 82 86 eleq12d ( 𝑘 = 𝑖 → ( ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ↔ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) )
88 87 cbvralvw ( ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ↔ ∀ 𝑖𝐼 ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
89 88 biimpi ( ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) → ∀ 𝑖𝐼 ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
90 89 adantr ( ( ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ∀ 𝑖𝐼 ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
91 simpr ( ( ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → 𝑖𝐼 )
92 rspa ( ( ∀ 𝑖𝐼 ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
93 90 91 92 syl2anc ( ( ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
94 93 adantll ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) )
95 elinel2 ( ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) → ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) )
96 94 95 syl ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) )
97 simpr ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → 𝑖𝐼 )
98 12 ffvelrnda ( ( 𝜑𝑖𝐼 ) → ( 𝑋𝑖 ) ∈ ℝ )
99 98 3adant2 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑋𝑖 ) ∈ ℝ )
100 simp2 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) )
101 100 elioored ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑦𝑖 ) ∈ ℝ )
102 99 rexrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑋𝑖 ) ∈ ℝ* )
103 17 adantr ( ( 𝜑𝑖𝐼 ) → 𝐸 ∈ ℝ )
104 2 22 mpbird ( 𝜑 → ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℕ )
105 104 nnred ( 𝜑 → ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ )
106 105 adantr ( ( 𝜑𝑖𝐼 ) → ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ )
107 0red ( 𝜑 → 0 ∈ ℝ )
108 104 nngt0d ( 𝜑 → 0 < ( ♯ ‘ 𝐼 ) )
109 107 105 108 ltled ( 𝜑 → 0 ≤ ( ♯ ‘ 𝐼 ) )
110 109 adantr ( ( 𝜑𝑖𝐼 ) → 0 ≤ ( ♯ ‘ 𝐼 ) )
111 106 110 resqrtcld ( ( 𝜑𝑖𝐼 ) → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ∈ ℝ )
112 sqrtgt0 ( ( ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) → 0 < ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) )
113 105 108 112 syl2anc ( 𝜑 → 0 < ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) )
114 107 113 gtned ( 𝜑 → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ≠ 0 )
115 114 adantr ( ( 𝜑𝑖𝐼 ) → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ≠ 0 )
116 103 111 115 redivcld ( ( 𝜑𝑖𝐼 ) → ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ∈ ℝ )
117 98 116 readdcld ( ( 𝜑𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ )
118 117 rexrd ( ( 𝜑𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ* )
119 118 3adant2 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ* )
120 ioogtlb ( ( ( 𝑋𝑖 ) ∈ ℝ* ∧ ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ* ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) → ( 𝑋𝑖 ) < ( 𝑦𝑖 ) )
121 102 119 100 120 syl3anc ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑋𝑖 ) < ( 𝑦𝑖 ) )
122 99 101 121 ltled ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑋𝑖 ) ≤ ( 𝑦𝑖 ) )
123 99 101 122 abssuble0d ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑋𝑖 ) − ( 𝑦𝑖 ) ) ) = ( ( 𝑦𝑖 ) − ( 𝑋𝑖 ) ) )
124 117 3adant2 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ )
125 iooltub ( ( ( 𝑋𝑖 ) ∈ ℝ* ∧ ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ∈ ℝ* ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) → ( 𝑦𝑖 ) < ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) )
126 102 119 100 125 syl3anc ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑦𝑖 ) < ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) )
127 101 124 99 126 ltsub1dd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑦𝑖 ) − ( 𝑋𝑖 ) ) < ( ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) − ( 𝑋𝑖 ) ) )
128 99 recnd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑋𝑖 ) ∈ ℂ )
129 105 109 resqrtcld ( 𝜑 → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ∈ ℝ )
130 17 129 114 redivcld ( 𝜑 → ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ∈ ℝ )
131 130 recnd ( 𝜑 → ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ∈ ℂ )
132 131 3ad2ant1 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ∈ ℂ )
133 128 132 pncan2d ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) − ( 𝑋𝑖 ) ) = ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) )
134 127 133 breqtrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑦𝑖 ) − ( 𝑋𝑖 ) ) < ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) )
135 123 134 eqbrtrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦𝑖 ) ∈ ( ( 𝑋𝑖 ) (,) ( ( 𝑋𝑖 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑋𝑖 ) − ( 𝑦𝑖 ) ) ) < ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) )
136 81 96 97 135 syl3anc ( ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑋𝑖 ) − ( 𝑦𝑖 ) ) ) < ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) )
137 136 adantlrl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( abs ‘ ( ( 𝑋𝑖 ) − ( 𝑦𝑖 ) ) ) < ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) )
138 5 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → 𝐸 ∈ ℝ+ )
139 105 108 elrpd ( 𝜑 → ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ+ )
140 139 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ+ )
141 140 rpsqrtcld ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ∈ ℝ+ )
142 138 141 rpdivcld ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ∈ ℝ+ )
143 77 78 79 80 76 137 142 4 rrndistlt ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑋 𝐷 𝑦 ) < ( ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) · ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) )
144 138 rpcnd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → 𝐸 ∈ ℂ )
145 140 rpcnd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( ♯ ‘ 𝐼 ) ∈ ℂ )
146 145 sqrtcld ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ∈ ℂ )
147 141 rpne0d ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ≠ 0 )
148 144 146 147 divcan2d ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) · ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) = 𝐸 )
149 143 148 breqtrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑋 𝐷 𝑦 ) < 𝐸 )
150 76 149 jca ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑦 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ∧ ( 𝑋 𝐷 𝑦 ) < 𝐸 ) )
151 4 rrxmetfi ( 𝐼 ∈ Fin → 𝐷 ∈ ( Met ‘ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ) )
152 1 151 syl ( 𝜑𝐷 ∈ ( Met ‘ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ) )
153 metxmet ( 𝐷 ∈ ( Met ‘ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ) → 𝐷 ∈ ( ∞Met ‘ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ) )
154 152 153 syl ( 𝜑𝐷 ∈ ( ∞Met ‘ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ) )
155 17 rexrd ( 𝜑𝐸 ∈ ℝ* )
156 elbl ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met ‘ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ) ∧ 𝑋 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ∧ 𝐸 ∈ ℝ* ) → ( 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) ↔ ( 𝑦 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ∧ ( 𝑋 𝐷 𝑦 ) < 𝐸 ) ) )
157 154 3 155 156 syl3anc ( 𝜑 → ( 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) ↔ ( 𝑦 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ∧ ( 𝑋 𝐷 𝑦 ) < 𝐸 ) ) )
158 157 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) ↔ ( 𝑦 ∈ ( ℝ ↑m 𝐼 ) ∧ ( 𝑋 𝐷 𝑦 ) < 𝐸 ) ) )
159 150 158 mpbird ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) )
160 70 159 jca ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) ) )
161 160 ex ( 𝜑 → ( ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → ( 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) ) ) )
162 161 eximdv ( 𝜑 → ( ∃ 𝑦 ( 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑘𝐼 ( 𝑦𝑘 ) ∈ ( ℚ ∩ ( ( 𝑋𝑘 ) (,) ( ( 𝑋𝑘 ) + ( 𝐸 / ( √ ‘ ( ♯ ‘ 𝐼 ) ) ) ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) ) ) )
163 58 162 mpd ( 𝜑 → ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) ) )
164 df-rex ( ∃ 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) ↔ ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) ) )
165 163 164 sylibr ( 𝜑 → ∃ 𝑦 ∈ ( ℚ ↑m 𝐼 ) 𝑦 ∈ ( 𝑋 ( ball ‘ 𝐷 ) 𝐸 ) )