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Theorem minvecolem6

Description: Lemma for minveco . Any minimal point is less than S away from A . (Contributed by Mario Carneiro, 9-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 = sup R <
Assertion minvecolem6 φ x Y A D x 2 S 2 + 0 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 = sup R <
12 phnv U CPreHil OLD U NrmCVec
13 5 12 syl φ U NrmCVec
14 13 adantr φ x Y U NrmCVec
15 7 adantr φ x Y A X
16 inss1 SubSp U CBan SubSp U
17 16 6 sseldi φ W SubSp U
18 eqid SubSp U = SubSp U
19 1 4 18 sspba U NrmCVec W SubSp U Y X
20 13 17 19 syl2anc φ Y X
21 20 sselda φ x Y x X
22 1 2 3 8 imsdval U NrmCVec A X x X A D x = N A M x
23 14 15 21 22 syl3anc φ x Y A D x = N A M x
24 23 oveq1d φ x Y A D x 2 = N A M x 2
25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 minvecolem1 φ R R w R 0 w
26 25 adantr φ x Y R R w R 0 w
27 26 simp1d φ x Y R
28 26 simp2d φ x Y R
29 0red φ x Y 0
30 26 simp3d φ x Y w R 0 w
31 breq1 x = 0 x w 0 w
32 31 ralbidv x = 0 w R x w w R 0 w
33 32 rspcev 0 w R 0 w x w R x w
34 29 30 33 syl2anc φ x Y x w R x w
35 infrecl R R x w R x w sup R <
36 27 28 34 35 syl3anc φ x Y sup R <
37 11 36 eqeltrid φ x Y S
38 37 resqcld φ x Y S 2
39 38 recnd φ x Y S 2
40 39 addid1d φ x Y S 2 + 0 = S 2
41 24 40 breq12d φ x Y A D x 2 S 2 + 0 N A M x 2 S 2
42 1 2 nvmcl U NrmCVec A X x X A M x X
43 14 15 21 42 syl3anc φ x Y A M x X
44 1 3 nvcl U NrmCVec A M x X N A M x
45 14 43 44 syl2anc φ x Y N A M x
46 1 3 nvge0 U NrmCVec A M x X 0 N A M x
47 14 43 46 syl2anc φ x Y 0 N A M x
48 infregelb R R x w R x w 0 0 sup R < w R 0 w
49 27 28 34 29 48 syl31anc φ x Y 0 sup R < w R 0 w
50 30 49 mpbird φ x Y 0 sup R <
51 50 11 breqtrrdi φ x Y 0 S
52 45 37 47 51 le2sqd φ x Y N A M x S N A M x 2 S 2
53 11 breq2i N A M x S N A M x sup R <
54 infregelb R R x w R x w N A M x N A M x sup R < w R N A M x w
55 27 28 34 45 54 syl31anc φ x Y N A M x sup R < w R N A M x w
56 53 55 syl5bb φ x Y N A M x S w R N A M x w
57 41 52 56 3bitr2d φ x Y A D x 2 S 2 + 0 w R N A M x w
58 10 raleqi w R N A M x w w ran y Y N A M y N A M x w
59 fvex N A M y V
60 59 rgenw y Y N A M y V
61 eqid y Y N A M y = y Y N A M y
62 breq2 w = N A M y N A M x w N A M x N A M y
63 61 62 ralrnmptw y Y N A M y V w ran y Y N A M y N A M x w y Y N A M x N A M y
64 60 63 ax-mp w ran y Y N A M y N A M x w y Y N A M x N A M y
65 58 64 bitri w R N A M x w y Y N A M x N A M y
66 57 65 bitrdi φ x Y A D x 2 S 2 + 0 y Y N A M x N A M y