Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  stoweidlem55 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem stoweidlem55 40783
Description: This lemma proves the existence of a function p as in the proof of Lemma 1 in [BrosowskiDeutsh] p. 90: p is in the subalgebra, such that 0 <= p <= 1, p(t_0) = 0, and p > 0 on T - U. Here Z is used to represent t0 in the paper. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
stoweidlem55.1 𝑡𝑈
stoweidlem55.2 𝑡𝜑
stoweidlem55.3 𝐾 = (topGen‘ran (,))
stoweidlem55.4 (𝜑𝐽 ∈ Comp)
stoweidlem55.5 𝑇 = 𝐽
stoweidlem55.6 𝐶 = (𝐽 Cn 𝐾)
stoweidlem55.7 (𝜑𝐴𝐶)
stoweidlem55.8 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) + (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
stoweidlem55.9 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) · (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
stoweidlem55.10 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑥) ∈ 𝐴)
stoweidlem55.11 ((𝜑 ∧ (𝑟𝑇𝑡𝑇𝑟𝑡)) → ∃𝑞𝐴 (𝑞𝑟) ≠ (𝑞𝑡))
stoweidlem55.12 (𝜑𝑈𝐽)
stoweidlem55.13 (𝜑𝑍𝑈)
stoweidlem55.14 𝑄 = {𝐴 ∣ ((𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑡) ∧ (𝑡) ≤ 1))}
stoweidlem55.15 𝑊 = {𝑤𝐽 ∣ ∃𝑄 𝑤 = {𝑡𝑇 ∣ 0 < (𝑡)}}
Assertion
Ref Expression
stoweidlem55 (𝜑 → ∃𝑝𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑝𝑡) ∧ (𝑝𝑡) ≤ 1) ∧ (𝑝𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < (𝑝𝑡)))
Distinct variable groups:   𝑓,𝑔,,𝑞,𝑡,𝑇   𝑓,𝑟,𝐴,𝑔,𝑞,𝑡   𝑥,𝑓,,𝑞,𝑡,𝑇   𝑄,𝑓,𝑔,𝑞   𝑈,𝑓,𝑔,,𝑞   𝑓,𝑍,𝑔,,𝑞,𝑡   𝜑,𝑓,𝑔,,𝑞   𝑤,𝑔,,𝑡,𝑇   𝑔,𝑊   𝐴,,𝑥   ,𝐽,𝑡,𝑤   𝑞,𝑝,𝑡,𝑇   𝐴,𝑝   𝑈,𝑝   𝑍,𝑝   𝑥,𝑟,𝑇   𝑈,𝑟,𝑥   𝜑,𝑟,𝑥   𝑡,𝐾   𝑥,𝑤,𝑄   𝑤,𝑈   𝜑,𝑤   𝑥,𝑍
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑡,𝑝)   𝐴(𝑤)   𝐶(𝑥,𝑤,𝑡,𝑓,𝑔,,𝑟,𝑞,𝑝)   𝑄(𝑡,,𝑟,𝑝)   𝑈(𝑡)   𝐽(𝑥,𝑓,𝑔,𝑟,𝑞,𝑝)   𝐾(𝑥,𝑤,𝑓,𝑔,,𝑟,𝑞,𝑝)   𝑊(𝑥,𝑤,𝑡,𝑓,,𝑟,𝑞,𝑝)   𝑍(𝑤,𝑟)

Proof of Theorem stoweidlem55
StepHypRef Expression
1 0re 10241 . . . . 5 0 ∈ ℝ
2 stoweidlem55.10 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑥) ∈ 𝐴)
32stoweidlem4 40732 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 0 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇 ↦ 0) ∈ 𝐴)
41, 3mpan2 663 . . . 4 (𝜑 → (𝑡𝑇 ↦ 0) ∈ 𝐴)
54adantr 466 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅) → (𝑡𝑇 ↦ 0) ∈ 𝐴)
6 stoweidlem55.2 . . . . 5 𝑡𝜑
7 nfcv 2912 . . . . . . 7 𝑡𝑇
8 stoweidlem55.1 . . . . . . 7 𝑡𝑈
97, 8nfdif 3880 . . . . . 6 𝑡(𝑇𝑈)
10 nfcv 2912 . . . . . 6 𝑡
119, 10nfeq 2924 . . . . 5 𝑡(𝑇𝑈) = ∅
126, 11nfan 1979 . . . 4 𝑡(𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅)
13 0le0 11311 . . . . . . . 8 0 ≤ 0
14 0cn 10233 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℂ
15 eqid 2770 . . . . . . . . . 10 (𝑡𝑇 ↦ 0) = (𝑡𝑇 ↦ 0)
1615fvmpt2 6433 . . . . . . . . 9 ((𝑡𝑇 ∧ 0 ∈ ℂ) → ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) = 0)
1714, 16mpan2 663 . . . . . . . 8 (𝑡𝑇 → ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) = 0)
1813, 17syl5breqr 4822 . . . . . . 7 (𝑡𝑇 → 0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡))
1918adantl 467 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅) ∧ 𝑡𝑇) → 0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡))
20 0le1 10752 . . . . . . . 8 0 ≤ 1
2117, 20syl6eqbr 4823 . . . . . . 7 (𝑡𝑇 → ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1)
2221adantl 467 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅) ∧ 𝑡𝑇) → ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1)
2319, 22jca 495 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅) ∧ 𝑡𝑇) → (0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ∧ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1))
2423ex 397 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅) → (𝑡𝑇 → (0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ∧ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1)))
2512, 24ralrimi 3105 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅) → ∀𝑡𝑇 (0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ∧ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1))
26 stoweidlem55.13 . . . . . 6 (𝜑𝑍𝑈)
27 stoweidlem55.12 . . . . . 6 (𝜑𝑈𝐽)
2826, 27jca 495 . . . . 5 (𝜑 → (𝑍𝑈𝑈𝐽))
29 elunii 4577 . . . . . 6 ((𝑍𝑈𝑈𝐽) → 𝑍 𝐽)
30 stoweidlem55.5 . . . . . 6 𝑇 = 𝐽
3129, 30syl6eleqr 2860 . . . . 5 ((𝑍𝑈𝑈𝐽) → 𝑍𝑇)
32 eqidd 2771 . . . . . 6 (𝑡 = 𝑍 → 0 = 0)
33 c0ex 10235 . . . . . 6 0 ∈ V
3432, 15, 33fvmpt 6424 . . . . 5 (𝑍𝑇 → ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑍) = 0)
3528, 31, 343syl 18 . . . 4 (𝜑 → ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑍) = 0)
3635adantr 466 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅) → ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑍) = 0)
3711rzalf 39692 . . . 4 ((𝑇𝑈) = ∅ → ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡))
3837adantl 467 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅) → ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡))
39 nfcv 2912 . . . . . . 7 𝑡𝑝
40 nfmpt1 4879 . . . . . . 7 𝑡(𝑡𝑇 ↦ 0)
4139, 40nfeq 2924 . . . . . 6 𝑡 𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0)
42 fveq1 6331 . . . . . . . 8 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → (𝑝𝑡) = ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡))
4342breq2d 4796 . . . . . . 7 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → (0 ≤ (𝑝𝑡) ↔ 0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡)))
4442breq1d 4794 . . . . . . 7 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → ((𝑝𝑡) ≤ 1 ↔ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1))
4543, 44anbi12d 608 . . . . . 6 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → ((0 ≤ (𝑝𝑡) ∧ (𝑝𝑡) ≤ 1) ↔ (0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ∧ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1)))
4641, 45ralbid 3131 . . . . 5 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑝𝑡) ∧ (𝑝𝑡) ≤ 1) ↔ ∀𝑡𝑇 (0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ∧ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1)))
47 fveq1 6331 . . . . . 6 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → (𝑝𝑍) = ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑍))
4847eqeq1d 2772 . . . . 5 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → ((𝑝𝑍) = 0 ↔ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑍) = 0))
4942breq2d 4796 . . . . . 6 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → (0 < (𝑝𝑡) ↔ 0 < ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡)))
5041, 49ralbid 3131 . . . . 5 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → (∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < (𝑝𝑡) ↔ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡)))
5146, 48, 503anbi123d 1546 . . . 4 (𝑝 = (𝑡𝑇 ↦ 0) → ((∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑝𝑡) ∧ (𝑝𝑡) ≤ 1) ∧ (𝑝𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < (𝑝𝑡)) ↔ (∀𝑡𝑇 (0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ∧ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1) ∧ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡))))
5251rspcev 3458 . . 3 (((𝑡𝑇 ↦ 0) ∈ 𝐴 ∧ (∀𝑡𝑇 (0 ≤ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ∧ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡) ≤ 1) ∧ ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < ((𝑡𝑇 ↦ 0)‘𝑡))) → ∃𝑝𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑝𝑡) ∧ (𝑝𝑡) ≤ 1) ∧ (𝑝𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < (𝑝𝑡)))
535, 25, 36, 38, 52syl13anc 1477 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑇𝑈) = ∅) → ∃𝑝𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑝𝑡) ∧ (𝑝𝑡) ≤ 1) ∧ (𝑝𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < (𝑝𝑡)))
5411nfn 1934 . . . 4 𝑡 ¬ (𝑇𝑈) = ∅
556, 54nfan 1979 . . 3 𝑡(𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅)
56 stoweidlem55.3 . . 3 𝐾 = (topGen‘ran (,))
57 stoweidlem55.14 . . 3 𝑄 = {𝐴 ∣ ((𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑡) ∧ (𝑡) ≤ 1))}
58 stoweidlem55.15 . . 3 𝑊 = {𝑤𝐽 ∣ ∃𝑄 𝑤 = {𝑡𝑇 ∣ 0 < (𝑡)}}
59 stoweidlem55.6 . . 3 𝐶 = (𝐽 Cn 𝐾)
60 stoweidlem55.4 . . . 4 (𝜑𝐽 ∈ Comp)
6160adantr 466 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) → 𝐽 ∈ Comp)
62 stoweidlem55.7 . . . 4 (𝜑𝐴𝐶)
6362adantr 466 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) → 𝐴𝐶)
64 stoweidlem55.8 . . . 4 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) + (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
65643adant1r 1186 . . 3 (((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) ∧ 𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) + (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
66 stoweidlem55.9 . . . 4 ((𝜑𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) · (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
67663adant1r 1186 . . 3 (((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) ∧ 𝑓𝐴𝑔𝐴) → (𝑡𝑇 ↦ ((𝑓𝑡) · (𝑔𝑡))) ∈ 𝐴)
682adantlr 686 . . 3 (((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑡𝑇𝑥) ∈ 𝐴)
69 stoweidlem55.11 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑟𝑇𝑡𝑇𝑟𝑡)) → ∃𝑞𝐴 (𝑞𝑟) ≠ (𝑞𝑡))
7069adantlr 686 . . 3 (((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) ∧ (𝑟𝑇𝑡𝑇𝑟𝑡)) → ∃𝑞𝐴 (𝑞𝑟) ≠ (𝑞𝑡))
7127adantr 466 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) → 𝑈𝐽)
72 neqne 2950 . . . 4 (¬ (𝑇𝑈) = ∅ → (𝑇𝑈) ≠ ∅)
7372adantl 467 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) → (𝑇𝑈) ≠ ∅)
7426adantr 466 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) → 𝑍𝑈)
758, 55, 56, 57, 58, 30, 59, 61, 63, 65, 67, 68, 70, 71, 73, 74stoweidlem53 40781 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ (𝑇𝑈) = ∅) → ∃𝑝𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑝𝑡) ∧ (𝑝𝑡) ≤ 1) ∧ (𝑝𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < (𝑝𝑡)))
7653, 75pm2.61dan 796 1 (𝜑 → ∃𝑝𝐴 (∀𝑡𝑇 (0 ≤ (𝑝𝑡) ∧ (𝑝𝑡) ≤ 1) ∧ (𝑝𝑍) = 0 ∧ ∀𝑡 ∈ (𝑇𝑈)0 < (𝑝𝑡)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 382  w3a 1070   = wceq 1630  wnf 1855  wcel 2144  wnfc 2899  wne 2942  wral 3060  wrex 3061  {crab 3064  cdif 3718  wss 3721  c0 4061   cuni 4572   class class class wbr 4784  cmpt 4861  ran crn 5250  cfv 6031  (class class class)co 6792  cc 10135  cr 10136  0cc0 10137  1c1 10138   + caddc 10140   · cmul 10142   < clt 10275  cle 10276  (,)cioo 12379  topGenctg 16305   Cn ccn 21248  Compccmp 21409
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1990  ax-6 2056  ax-7 2092  ax-8 2146  ax-9 2153  ax-10 2173  ax-11 2189  ax-12 2202  ax-13 2407  ax-ext 2750  ax-rep 4902  ax-sep 4912  ax-nul 4920  ax-pow 4971  ax-pr 5034  ax-un 7095  ax-inf2 8701  ax-cnex 10193  ax-resscn 10194  ax-1cn 10195  ax-icn 10196  ax-addcl 10197  ax-addrcl 10198  ax-mulcl 10199  ax-mulrcl 10200  ax-mulcom 10201  ax-addass 10202  ax-mulass 10203  ax-distr 10204  ax-i2m1 10205  ax-1ne0 10206  ax-1rid 10207  ax-rnegex 10208  ax-rrecex 10209  ax-cnre 10210  ax-pre-lttri 10211  ax-pre-lttrn 10212  ax-pre-ltadd 10213  ax-pre-mulgt0 10214  ax-pre-sup 10215  ax-mulf 10217
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 827  df-3or 1071  df-3an 1072  df-tru 1633  df-fal 1636  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2049  df-eu 2621  df-mo 2622  df-clab 2757  df-cleq 2763  df-clel 2766  df-nfc 2901  df-ne 2943  df-nel 3046  df-ral 3065  df-rex 3066  df-reu 3067  df-rmo 3068  df-rab 3069  df-v 3351  df-sbc 3586  df-csb 3681  df-dif 3724  df-un 3726  df-in 3728  df-ss 3735  df-pss 3737  df-nul 4062  df-if 4224  df-pw 4297  df-sn 4315  df-pr 4317  df-tp 4319  df-op 4321  df-uni 4573  df-int 4610  df-iun 4654  df-iin 4655  df-br 4785  df-opab 4845  df-mpt 4862  df-tr 4885  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-se 5209  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-isom 6040  df-riota 6753  df-ov 6795  df-oprab 6796  df-mpt2 6797  df-of 7043  df-om 7212  df-1st 7314  df-2nd 7315  df-supp 7446  df-wrecs 7558  df-recs 7620  df-rdg 7658  df-1o 7712  df-2o 7713  df-oadd 7716  df-er 7895  df-map 8010  df-ixp 8062  df-en 8109  df-dom 8110  df-sdom 8111  df-fin 8112  df-fsupp 8431  df-fi 8472  df-sup 8503  df-inf 8504  df-oi 8570  df-card 8964  df-cda 9191  df-pnf 10277  df-mnf 10278  df-xr 10279  df-ltxr 10280  df-le 10281  df-sub 10469  df-neg 10470  df-div 10886  df-nn 11222  df-2 11280  df-3 11281  df-4 11282  df-5 11283  df-6 11284  df-7 11285  df-8 11286  df-9 11287  df-n0 11494  df-z 11579  df-dec 11695  df-uz 11888  df-q 11991  df-rp 12035  df-xneg 12150  df-xadd 12151  df-xmul 12152  df-ioo 12383  df-ico 12385  df-icc 12386  df-fz 12533  df-fzo 12673  df-seq 13008  df-exp 13067  df-hash 13321  df-cj 14046  df-re 14047  df-im 14048  df-sqrt 14182  df-abs 14183  df-clim 14426  df-sum 14624  df-struct 16065  df-ndx 16066  df-slot 16067  df-base 16069  df-sets 16070  df-ress 16071  df-plusg 16161  df-mulr 16162  df-starv 16163  df-sca 16164  df-vsca 16165  df-ip 16166  df-tset 16167  df-ple 16168  df-ds 16171  df-unif 16172  df-hom 16173  df-cco 16174  df-rest 16290  df-topn 16291  df-0g 16309  df-gsum 16310  df-topgen 16311  df-pt 16312  df-prds 16315  df-xrs 16369  df-qtop 16374  df-imas 16375  df-xps 16377  df-mre 16453  df-mrc 16454  df-acs 16456  df-mgm 17449  df-sgrp 17491  df-mnd 17502  df-submnd 17543  df-mulg 17748  df-cntz 17956  df-cmn 18401  df-psmet 19952  df-xmet 19953  df-met 19954  df-bl 19955  df-mopn 19956  df-cnfld 19961  df-top 20918  df-topon 20935  df-topsp 20957  df-bases 20970  df-cld 21043  df-cn 21251  df-cnp 21252  df-cmp 21410  df-tx 21585  df-hmeo 21778  df-xms 22344  df-ms 22345  df-tms 22346
This theorem is referenced by:  stoweidlem56  40784
  Copyright terms: Public domain W3C validator