Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  smfmullem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem smfmullem2 41523
Description: The multiplication of two sigma-measurable functions is measurable: this is the step (i) of the proof of Proposition 121E (d) of [Fremlin1] p. 37 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
smfmullem2.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
smfmullem2.k 𝐾 = {𝑞 ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∣ ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴}
smfmullem2.u (𝜑𝑈 ∈ ℝ)
smfmullem2.v (𝜑𝑉 ∈ ℝ)
smfmullem2.l (𝜑 → (𝑈 · 𝑉) < 𝐴)
smfmullem2.p (𝜑𝑃 ∈ ℚ)
smfmullem2.r (𝜑𝑅 ∈ ℚ)
smfmullem2.s (𝜑𝑆 ∈ ℚ)
smfmullem2.z (𝜑𝑍 ∈ ℚ)
smfmullem2.p2 (𝜑𝑃 ∈ ((𝑈𝑌)(,)𝑈))
smfmullem2.42 (𝜑𝑅 ∈ (𝑈(,)(𝑈 + 𝑌)))
smfmullem2.w2 (𝜑𝑆 ∈ ((𝑉𝑌)(,)𝑉))
smfmullem2.z2 (𝜑𝑍 ∈ (𝑉(,)(𝑉 + 𝑌)))
smfmullem2.x 𝑋 = ((𝐴 − (𝑈 · 𝑉)) / (1 + ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉))))
smfmullem2.y 𝑌 = if(1 ≤ 𝑋, 1, 𝑋)
Assertion
Ref Expression
smfmullem2 (𝜑 → ∃𝑞𝐾 (𝑈 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝑉 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑞   𝑃,𝑞,𝑢,𝑣   𝑅,𝑞,𝑢,𝑣   𝑆,𝑞,𝑢,𝑣   𝑈,𝑞   𝑉,𝑞   𝑍,𝑞,𝑢,𝑣   𝜑,𝑢,𝑣
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑞)   𝐴(𝑣,𝑢)   𝑈(𝑣,𝑢)   𝐾(𝑣,𝑢,𝑞)   𝑉(𝑣,𝑢)   𝑋(𝑣,𝑢,𝑞)   𝑌(𝑣,𝑢,𝑞)

Proof of Theorem smfmullem2
StepHypRef Expression
1 smfmullem2.p . . . . . . . 8 (𝜑𝑃 ∈ ℚ)
2 smfmullem2.r . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 ∈ ℚ)
3 smfmullem2.s . . . . . . . 8 (𝜑𝑆 ∈ ℚ)
4 smfmullem2.z . . . . . . . 8 (𝜑𝑍 ∈ ℚ)
51, 2, 3, 4s4cld 13838 . . . . . . 7 (𝜑 → ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ Word ℚ)
6 s4len 13864 . . . . . . . 8 (♯‘⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩) = 4
76a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (♯‘⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩) = 4)
85, 7jca 555 . . . . . 6 (𝜑 → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ Word ℚ ∧ (♯‘⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩) = 4))
9 qex 12013 . . . . . . . 8 ℚ ∈ V
109a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → ℚ ∈ V)
11 4nn0 11523 . . . . . . . 8 4 ∈ ℕ0
1211a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 4 ∈ ℕ0)
13 wrdmap 13542 . . . . . . 7 ((ℚ ∈ V ∧ 4 ∈ ℕ0) → ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ Word ℚ ∧ (♯‘⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩) = 4) ↔ ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ (ℚ ↑𝑚 (0..^4))))
1410, 12, 13syl2anc 696 . . . . . 6 (𝜑 → ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ Word ℚ ∧ (♯‘⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩) = 4) ↔ ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ (ℚ ↑𝑚 (0..^4))))
158, 14mpbid 222 . . . . 5 (𝜑 → ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ (ℚ ↑𝑚 (0..^4)))
16 3z 11622 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℤ
17 fzval3 12751 . . . . . . . . . 10 (3 ∈ ℤ → (0...3) = (0..^(3 + 1)))
1816, 17ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (0...3) = (0..^(3 + 1))
19 3p1e4 11365 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
2019oveq2i 6825 . . . . . . . . 9 (0..^(3 + 1)) = (0..^4)
2118, 20eqtri 2782 . . . . . . . 8 (0...3) = (0..^4)
2221eqcomi 2769 . . . . . . 7 (0..^4) = (0...3)
2322a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (0..^4) = (0...3))
2423oveq2d 6830 . . . . 5 (𝜑 → (ℚ ↑𝑚 (0..^4)) = (ℚ ↑𝑚 (0...3)))
2515, 24eleqtrd 2841 . . . 4 (𝜑 → ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)))
26 simpr 479 . . . . . . 7 ((𝜑𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))) → 𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)))
27 s4fv0 13860 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ ℚ → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0) = 𝑃)
281, 27syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0) = 𝑃)
29 s4fv1 13861 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ ℚ → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1) = 𝑅)
302, 29syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1) = 𝑅)
3128, 30oveq12d 6832 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)) = (𝑃(,)𝑅))
3231adantr 472 . . . . . . 7 ((𝜑𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))) → ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)) = (𝑃(,)𝑅))
3326, 32eleqtrd 2841 . . . . . 6 ((𝜑𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))) → 𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅))
34 simpr 479 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))) → 𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3)))
35 s4fv2 13862 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑆 ∈ ℚ → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2) = 𝑆)
363, 35syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2) = 𝑆)
37 s4fv3 13863 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑍 ∈ ℚ → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3) = 𝑍)
384, 37syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3) = 𝑍)
3936, 38oveq12d 6832 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3)) = (𝑆(,)𝑍))
4039adantr 472 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))) → ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3)) = (𝑆(,)𝑍))
4134, 40eleqtrd 2841 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))) → 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍))
42 simpr 479 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍))
4341, 42syldan 488 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))) → 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍))
4443adantlr 753 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))) → 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍))
45 smfmullem2.a . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
4645ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝐴 ∈ ℝ)
47 smfmullem2.u . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑈 ∈ ℝ)
4847ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝑈 ∈ ℝ)
49 smfmullem2.v . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑉 ∈ ℝ)
5049ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝑉 ∈ ℝ)
51 smfmullem2.l . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑈 · 𝑉) < 𝐴)
5251ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → (𝑈 · 𝑉) < 𝐴)
53 smfmullem2.x . . . . . . . . 9 𝑋 = ((𝐴 − (𝑈 · 𝑉)) / (1 + ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉))))
54 smfmullem2.y . . . . . . . . 9 𝑌 = if(1 ≤ 𝑋, 1, 𝑋)
55 smfmullem2.p2 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑃 ∈ ((𝑈𝑌)(,)𝑈))
5655ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝑃 ∈ ((𝑈𝑌)(,)𝑈))
57 smfmullem2.42 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ (𝑈(,)(𝑈 + 𝑌)))
5857ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝑅 ∈ (𝑈(,)(𝑈 + 𝑌)))
59 smfmullem2.w2 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ ((𝑉𝑌)(,)𝑉))
6059ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝑆 ∈ ((𝑉𝑌)(,)𝑉))
61 smfmullem2.z2 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑍 ∈ (𝑉(,)(𝑉 + 𝑌)))
6261ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝑍 ∈ (𝑉(,)(𝑉 + 𝑌)))
63 simplr 809 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅))
64 simpr 479 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍))
6546, 48, 50, 52, 53, 54, 56, 58, 60, 62, 63, 64smfmullem1 41522 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ (𝑆(,)𝑍)) → (𝑢 · 𝑣) < 𝐴)
6644, 65syldan 488 . . . . . . 7 (((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) ∧ 𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))) → (𝑢 · 𝑣) < 𝐴)
6766ralrimiva 3104 . . . . . 6 ((𝜑𝑢 ∈ (𝑃(,)𝑅)) → ∀𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴)
6833, 67syldan 488 . . . . 5 ((𝜑𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))) → ∀𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴)
6968ralrimiva 3104 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))∀𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴)
7025, 69jca 555 . . 3 (𝜑 → (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∧ ∀𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))∀𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴))
71 fveq1 6352 . . . . . . 7 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (𝑞‘0) = (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0))
72 fveq1 6352 . . . . . . 7 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (𝑞‘1) = (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))
7371, 72oveq12d 6832 . . . . . 6 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) = ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)))
7473raleqdv 3283 . . . . 5 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴 ↔ ∀𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴))
75 fveq1 6352 . . . . . . . 8 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (𝑞‘2) = (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2))
76 fveq1 6352 . . . . . . . 8 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (𝑞‘3) = (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))
7775, 76oveq12d 6832 . . . . . . 7 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)) = ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3)))
7877raleqdv 3283 . . . . . 6 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴 ↔ ∀𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴))
7978ralbidv 3124 . . . . 5 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (∀𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴 ↔ ∀𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))∀𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴))
8074, 79bitrd 268 . . . 4 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴 ↔ ∀𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))∀𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴))
81 smfmullem2.k . . . 4 𝐾 = {𝑞 ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∣ ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴}
8280, 81elrab2 3507 . . 3 (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ 𝐾 ↔ (⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∧ ∀𝑢 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))∀𝑣 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴))
8370, 82sylibr 224 . 2 (𝜑 → ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ 𝐾)
84 qssre 12011 . . . . . . 7 ℚ ⊆ ℝ
8584, 1sseldi 3742 . . . . . 6 (𝜑𝑃 ∈ ℝ)
8685rexrd 10301 . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ ℝ*)
8784, 2sseldi 3742 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ ℝ)
8887rexrd 10301 . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ ℝ*)
8954a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑌 = if(1 ≤ 𝑋, 1, 𝑋))
90 1rp 12049 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℝ+
9190a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
9253a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋 = ((𝐴 − (𝑈 · 𝑉)) / (1 + ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉)))))
9347, 49remulcld 10282 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑈 · 𝑉) ∈ ℝ)
94 difrp 12081 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑈 · 𝑉) ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((𝑈 · 𝑉) < 𝐴 ↔ (𝐴 − (𝑈 · 𝑉)) ∈ ℝ+))
9593, 45, 94syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑈 · 𝑉) < 𝐴 ↔ (𝐴 − (𝑈 · 𝑉)) ∈ ℝ+))
9651, 95mpbid 222 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐴 − (𝑈 · 𝑉)) ∈ ℝ+)
97 1red 10267 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
9847recnd 10280 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑈 ∈ ℂ)
9998abscld 14394 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (abs‘𝑈) ∈ ℝ)
10049recnd 10280 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑉 ∈ ℂ)
101100abscld 14394 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (abs‘𝑉) ∈ ℝ)
10299, 101readdcld 10281 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉)) ∈ ℝ)
10397, 102readdcld 10281 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (1 + ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉))) ∈ ℝ)
104 0re 10252 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℝ
105104a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
10691rpgt0d 12088 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 < 1)
10798absge0d 14402 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 0 ≤ (abs‘𝑈))
108100absge0d 14402 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → 0 ≤ (abs‘𝑉))
10999, 101addge01d 10827 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (0 ≤ (abs‘𝑉) ↔ (abs‘𝑈) ≤ ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉))))
110108, 109mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (abs‘𝑈) ≤ ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉)))
111105, 99, 102, 107, 110letrd 10406 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 0 ≤ ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉)))
11297, 102addge01d 10827 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (0 ≤ ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉)) ↔ 1 ≤ (1 + ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉)))))
113111, 112mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 1 ≤ (1 + ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉))))
114105, 97, 103, 106, 113ltletrd 10409 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 < (1 + ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉))))
115103, 114elrpd 12082 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (1 + ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉))) ∈ ℝ+)
11696, 115rpdivcld 12102 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝐴 − (𝑈 · 𝑉)) / (1 + ((abs‘𝑈) + (abs‘𝑉)))) ∈ ℝ+)
11792, 116eqeltrd 2839 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋 ∈ ℝ+)
11891, 117ifcld 4275 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → if(1 ≤ 𝑋, 1, 𝑋) ∈ ℝ+)
11989, 118eqeltrd 2839 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑌 ∈ ℝ+)
120119rpred 12085 . . . . . . . 8 (𝜑𝑌 ∈ ℝ)
12147, 120resubcld 10670 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑈𝑌) ∈ ℝ)
122121rexrd 10301 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑈𝑌) ∈ ℝ*)
12347rexrd 10301 . . . . . 6 (𝜑𝑈 ∈ ℝ*)
124 iooltub 40256 . . . . . 6 (((𝑈𝑌) ∈ ℝ*𝑈 ∈ ℝ*𝑃 ∈ ((𝑈𝑌)(,)𝑈)) → 𝑃 < 𝑈)
125122, 123, 55, 124syl3anc 1477 . . . . 5 (𝜑𝑃 < 𝑈)
12647, 120readdcld 10281 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑈 + 𝑌) ∈ ℝ)
127126rexrd 10301 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑈 + 𝑌) ∈ ℝ*)
128 ioogtlb 40238 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ ℝ* ∧ (𝑈 + 𝑌) ∈ ℝ*𝑅 ∈ (𝑈(,)(𝑈 + 𝑌))) → 𝑈 < 𝑅)
129123, 127, 57, 128syl3anc 1477 . . . . 5 (𝜑𝑈 < 𝑅)
13086, 88, 47, 125, 129eliood 40241 . . . 4 (𝜑𝑈 ∈ (𝑃(,)𝑅))
13131eqcomd 2766 . . . 4 (𝜑 → (𝑃(,)𝑅) = ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)))
132130, 131eleqtrd 2841 . . 3 (𝜑𝑈 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)))
13384, 3sseldi 3742 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ ℝ)
134133rexrd 10301 . . . . 5 (𝜑𝑆 ∈ ℝ*)
13584, 4sseldi 3742 . . . . . 6 (𝜑𝑍 ∈ ℝ)
136135rexrd 10301 . . . . 5 (𝜑𝑍 ∈ ℝ*)
13749, 120resubcld 10670 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑉𝑌) ∈ ℝ)
138137rexrd 10301 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑉𝑌) ∈ ℝ*)
13949rexrd 10301 . . . . . 6 (𝜑𝑉 ∈ ℝ*)
140 iooltub 40256 . . . . . 6 (((𝑉𝑌) ∈ ℝ*𝑉 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ((𝑉𝑌)(,)𝑉)) → 𝑆 < 𝑉)
141138, 139, 59, 140syl3anc 1477 . . . . 5 (𝜑𝑆 < 𝑉)
14249, 120readdcld 10281 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑉 + 𝑌) ∈ ℝ)
143142rexrd 10301 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑉 + 𝑌) ∈ ℝ*)
144 ioogtlb 40238 . . . . . 6 ((𝑉 ∈ ℝ* ∧ (𝑉 + 𝑌) ∈ ℝ*𝑍 ∈ (𝑉(,)(𝑉 + 𝑌))) → 𝑉 < 𝑍)
145139, 143, 61, 144syl3anc 1477 . . . . 5 (𝜑𝑉 < 𝑍)
146134, 136, 49, 141, 145eliood 40241 . . . 4 (𝜑𝑉 ∈ (𝑆(,)𝑍))
14739eqcomd 2766 . . . 4 (𝜑 → (𝑆(,)𝑍) = ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3)))
148146, 147eleqtrd 2841 . . 3 (𝜑𝑉 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3)))
149132, 148jca 555 . 2 (𝜑 → (𝑈 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)) ∧ 𝑉 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))))
150 nfv 1992 . . 3 𝑞(𝑈 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)) ∧ 𝑉 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3)))
151 nfcv 2902 . . 3 𝑞⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩
152 nfrab1 3261 . . . 4 𝑞{𝑞 ∈ (ℚ ↑𝑚 (0...3)) ∣ ∀𝑢 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1))∀𝑣 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))(𝑢 · 𝑣) < 𝐴}
15381, 152nfcxfr 2900 . . 3 𝑞𝐾
15473eleq2d 2825 . . . 4 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (𝑈 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ↔ 𝑈 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1))))
15577eleq2d 2825 . . . 4 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → (𝑉 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3)) ↔ 𝑉 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3))))
156154, 155anbi12d 749 . . 3 (𝑞 = ⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ → ((𝑈 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝑉 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))) ↔ (𝑈 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)) ∧ 𝑉 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3)))))
157150, 151, 153, 156rspcef 39758 . 2 ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩ ∈ 𝐾 ∧ (𝑈 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘0)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘1)) ∧ 𝑉 ∈ ((⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘2)(,)(⟨“𝑃𝑅𝑆𝑍”⟩‘3)))) → ∃𝑞𝐾 (𝑈 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝑉 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))))
15883, 149, 157syl2anc 696 1 (𝜑 → ∃𝑞𝐾 (𝑈 ∈ ((𝑞‘0)(,)(𝑞‘1)) ∧ 𝑉 ∈ ((𝑞‘2)(,)(𝑞‘3))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1632  wcel 2139  wral 3050  wrex 3051  {crab 3054  Vcvv 3340  ifcif 4230   class class class wbr 4804  cfv 6049  (class class class)co 6814  𝑚 cmap 8025  cr 10147  0cc0 10148  1c1 10149   + caddc 10151   · cmul 10153  *cxr 10285   < clt 10286  cle 10287  cmin 10478   / cdiv 10896  2c2 11282  3c3 11283  4c4 11284  0cn0 11504  cz 11589  cq 12001  +crp 12045  (,)cioo 12388  ...cfz 12539  ..^cfzo 12679  chash 13331  Word cword 13497  ⟨“cs4 13808  abscabs 14193
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-1o 7730  df-oadd 7734  df-er 7913  df-map 8027  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-fin 8127  df-sup 8515  df-card 8975  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-2 11291  df-3 11292  df-4 11293  df-n0 11505  df-z 11590  df-uz 11900  df-q 12002  df-rp 12046  df-ioo 12392  df-icc 12395  df-fz 12540  df-fzo 12680  df-seq 13016  df-exp 13075  df-hash 13332  df-word 13505  df-concat 13507  df-s1 13508  df-s2 13813  df-s3 13814  df-s4 13815  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195
This theorem is referenced by:  smfmullem3  41524
  Copyright terms: Public domain W3C validator