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Theorem bfplem2 26547
Description: Lemma for bfp 26548. Using the point found in bfplem1 26546, we show that this convergent point is a fixed point of  F. Since for any positive  x, the sequence  G is in  B ( x  /  2 ,  P ) for all  k  e.  (
ZZ>= `  j ) (where  P  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)), we have  D ( G ( j  +  1 ) ,  F ( P ) )  <_  D ( G ( j ) ,  P
)  <  x  / 
2 and  D ( G ( j  +  1 ) ,  P )  <  x  /  2, so  F ( P ) is in every neighborhood of  P and  P is a fixed point of  F. (Contributed by Jeff Madsen, 5-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
bfp.2  |-  ( ph  ->  D  e.  ( CMet `  X ) )
bfp.3  |-  ( ph  ->  X  =/=  (/) )
bfp.4  |-  ( ph  ->  K  e.  RR+ )
bfp.5  |-  ( ph  ->  K  <  1 )
bfp.6  |-  ( ph  ->  F : X --> X )
bfp.7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X ) )  -> 
( ( F `  x ) D ( F `  y ) )  <_  ( K  x.  ( x D y ) ) )
bfp.8  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
bfp.9  |-  ( ph  ->  A  e.  X )
bfp.10  |-  G  =  seq  1 ( ( F  o.  1st ) ,  ( NN  X.  { A } ) )
Assertion
Ref Expression
bfplem2  |-  ( ph  ->  E. z  e.  X  ( F `  z )  =  z )
Distinct variable groups:    x, y,
z, D    x, G, y, z    x, J, y, z    ph, x, y    x, F, y, z    x, K, y    x, X, y, z
Allowed substitution hints:    ph( z)    A( x, y, z)    K( z)

Proof of Theorem bfplem2
Dummy variables  j 
k are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 bfp.2 . . . . 5  |-  ( ph  ->  D  e.  ( CMet `  X ) )
2 cmetmet 18712 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( CMet `  X
)  ->  D  e.  ( Met `  X ) )
31, 2syl 15 . . . 4  |-  ( ph  ->  D  e.  ( Met `  X ) )
4 metxmet 17899 . . . 4  |-  ( D  e.  ( Met `  X
)  ->  D  e.  ( * Met `  X
) )
5 bfp.8 . . . . 5  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
65mopntopon 17985 . . . 4  |-  ( D  e.  ( * Met `  X )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
73, 4, 63syl 18 . . 3  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
8 bfp.3 . . . 4  |-  ( ph  ->  X  =/=  (/) )
9 bfp.4 . . . 4  |-  ( ph  ->  K  e.  RR+ )
10 bfp.5 . . . 4  |-  ( ph  ->  K  <  1 )
11 bfp.6 . . . 4  |-  ( ph  ->  F : X --> X )
12 bfp.7 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X ) )  -> 
( ( F `  x ) D ( F `  y ) )  <_  ( K  x.  ( x D y ) ) )
13 bfp.9 . . . 4  |-  ( ph  ->  A  e.  X )
14 bfp.10 . . . 4  |-  G  =  seq  1 ( ( F  o.  1st ) ,  ( NN  X.  { A } ) )
151, 8, 9, 10, 11, 12, 5, 13, 14bfplem1 26546 . . 3  |-  ( ph  ->  G ( ~~> t `  J ) ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )
16 lmcl 17025 . . 3  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  G
( ~~> t `  J
) ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  ->  (
( ~~> t `  J
) `  G )  e.  X )
177, 15, 16syl2anc 642 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  e.  X )
183adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  D  e.  ( Met `  X ) )
1918, 4syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  D  e.  ( * Met `  X
) )
20 nnuz 10263 . . . . . . . . . 10  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
21 1z 10053 . . . . . . . . . . 11  |-  1  e.  ZZ
2221a1i 10 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  1  e.  ZZ )
23 eqidd 2284 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  k  e.  NN )  ->  ( G `  k )  =  ( G `  k ) )
2415adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  G ( ~~> t `  J )
( ( ~~> t `  J ) `  G
) )
25 rphalfcl 10378 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  RR+  ->  ( x  /  2 )  e.  RR+ )
2625adantl 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( x  /  2 )  e.  RR+ )
275, 19, 20, 22, 23, 24, 26lmmcvg 18687 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( G `  k )  e.  X  /\  ( ( G `  k ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  ( x  /  2 ) ) )
28 simpr 447 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( G `  k
)  e.  X  /\  ( ( G `  k ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  ( x  /  2 ) )  ->  ( ( G `
 k ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 ) )
2928ralimi 2618 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( G `  k )  e.  X  /\  (
( G `  k
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 ) )  ->  A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( G `  k
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 ) )
30 nnz 10045 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( j  e.  NN  ->  j  e.  ZZ )
3130adantl 452 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  j  e.  ZZ )
32 uzid 10242 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( j  e.  ZZ  ->  j  e.  ( ZZ>= `  j )
)
33 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  =  j  ->  ( G `  k )  =  ( G `  j ) )
3433oveq1d 5873 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  j  ->  (
( G `  k
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  =  ( ( G `
 j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )
3534breq1d 4033 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  j  ->  (
( ( G `  k ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  ( x  /  2 )  <->  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 ) ) )
3635rspcv 2880 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( j  e.  ( ZZ>= `  j
)  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( G `  k ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 )  ->  ( ( G `
 j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 ) ) )
3731, 32, 363syl 18 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( G `  k
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 )  ->  (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 ) ) )
3831, 32syl 15 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  j  e.  ( ZZ>= `  j )
)
39 peano2uz 10272 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( j  e.  ( ZZ>= `  j
)  ->  ( j  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  j )
)
40 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( k  =  ( j  +  1 )  ->  ( G `  k )  =  ( G `  ( j  +  1 ) ) )
4140oveq1d 5873 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  =  ( j  +  1 )  ->  (
( G `  k
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  =  ( ( G `
 ( j  +  1 ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )
4241breq1d 4033 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  ( j  +  1 )  ->  (
( ( G `  k ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  ( x  /  2 )  <->  ( ( G `  ( j  +  1 ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 ) ) )
4342rspcv 2880 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( j  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  j
)  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( G `  k ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 )  ->  ( ( G `
 ( j  +  1 ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 ) ) )
4438, 39, 433syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( G `  k
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 )  ->  (
( G `  (
j  +  1 ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 ) ) )
4521a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  1  e.  ZZ )
4620, 14, 45, 13, 11algrp1 12744 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  j  e.  NN )  ->  ( G `
 ( j  +  1 ) )  =  ( F `  ( G `  j )
) )
4746adantlr 695 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( G `  ( j  +  1 ) )  =  ( F `  ( G `  j ) ) )
4847oveq1d 5873 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( G `  (
j  +  1 ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  =  ( ( F `
 ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )
4948breq1d 4033 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( ( G `  ( j  +  1 ) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  ( x  /  2 )  <->  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 ) ) )
5044, 49sylibd 205 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( G `  k
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 )  ->  (
( F `  ( G `  j )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 ) ) )
5137, 50jcad 519 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( G `  k
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 )  ->  (
( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  ( x  /  2 )  /\  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 ) ) ) )
523ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  D  e.  ( Met `  X
) )
5320, 14, 45, 13, 11algrf 12743 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  G : NN --> X )
5453adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  G : NN
--> X )
55 ffvelrn 5663 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( G : NN --> X  /\  j  e.  NN )  ->  ( G `  j
)  e.  X )
5654, 55sylan 457 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( G `  j )  e.  X )
5717ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( ~~> t `  J
) `  G )  e.  X )
58 metcl 17897 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( D  e.  ( Met `  X )  /\  ( G `  j )  e.  X  /\  (
( ~~> t `  J
) `  G )  e.  X )  ->  (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  e.  RR )
5952, 56, 57, 58syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  e.  RR )
6011ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  F : X --> X )
61 ffvelrn 5663 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( F : X --> X  /\  ( G `  j )  e.  X )  -> 
( F `  ( G `  j )
)  e.  X )
6260, 56, 61syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( F `  ( G `  j ) )  e.  X )
63 metcl 17897 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( D  e.  ( Met `  X )  /\  ( F `  ( G `  j ) )  e.  X  /\  ( ( ~~> t `  J ) `
 G )  e.  X )  ->  (
( F `  ( G `  j )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  e.  RR )
6452, 62, 57, 63syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( F `  ( G `  j )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  e.  RR )
65 rpre 10360 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  RR+  ->  x  e.  RR )
6665ad2antlr 707 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  x  e.  RR )
67 lt2halves 9946 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  e.  RR  /\  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  e.  RR  /\  x  e.  RR )  ->  (
( ( ( G `
 j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 )  /\  ( ( F `
 ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 ) )  ->  ( (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  +  ( ( F `
 ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  < 
x ) )
6859, 64, 66, 67syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( ( ( G `
 j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 )  /\  ( ( F `
 ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  (
x  /  2 ) )  ->  ( (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  +  ( ( F `
 ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  < 
x ) )
69 ffvelrn 5663 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( F : X --> X  /\  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  e.  X )  ->  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  e.  X
)
7011, 17, 69syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
)  e.  X )
71 metcl 17897 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( D  e.  ( Met `  X )  /\  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) )  e.  X  /\  ( ( ~~> t `  J ) `
 G )  e.  X )  ->  (
( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  e.  RR )
723, 70, 17, 71syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  e.  RR )
7372ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  e.  RR )
7460, 57, 69syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) )  e.  X )
75 metcl 17897 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( D  e.  ( Met `  X )  /\  ( F `  ( G `  j ) )  e.  X  /\  ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  e.  X
)  ->  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) )  e.  RR )
7652, 62, 74, 75syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( F `  ( G `  j )
) D ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  e.  RR )
7776, 64readdcld 8862 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( ( F `  ( G `  j ) ) D ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  +  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) )  e.  RR )
7859, 64readdcld 8862 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  +  ( ( F `  ( G `
 j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  e.  RR )
79 mettri2 17906 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( D  e.  ( Met `  X )  /\  (
( F `  ( G `  j )
)  e.  X  /\  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  e.  X  /\  (
( ~~> t `  J
) `  G )  e.  X ) )  -> 
( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  ( (
( F `  ( G `  j )
) D ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  +  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) ) )
8052, 62, 74, 57, 79syl13anc 1184 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <_  ( ( ( F `  ( G `
 j ) ) D ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  +  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) ) )
819rpred 10390 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  K  e.  RR )
8281ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  K  e.  RR )
8382, 59remulcld 8863 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( K  x.  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  e.  RR )
8456, 57jca 518 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( G `  j
)  e.  X  /\  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  e.  X ) )
8512ralrimivva 2635 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( ( F `  x ) D ( F `  y ) )  <_  ( K  x.  ( x D y ) ) )
8685ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( ( F `  x ) D ( F `  y ) )  <_ 
( K  x.  (
x D y ) ) )
87 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  =  ( G `  j )  ->  ( F `  x )  =  ( F `  ( G `  j ) ) )
8887oveq1d 5873 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  =  ( G `  j )  ->  (
( F `  x
) D ( F `
 y ) )  =  ( ( F `
 ( G `  j ) ) D ( F `  y
) ) )
89 oveq1 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  =  ( G `  j )  ->  (
x D y )  =  ( ( G `
 j ) D y ) )
9089oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  =  ( G `  j )  ->  ( K  x.  ( x D y ) )  =  ( K  x.  ( ( G `  j ) D y ) ) )
9188, 90breq12d 4036 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  =  ( G `  j )  ->  (
( ( F `  x ) D ( F `  y ) )  <_  ( K  x.  ( x D y ) )  <->  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( F `  y
) )  <_  ( K  x.  ( ( G `  j ) D y ) ) ) )
92 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( y  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  ->  ( F `  y )  =  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) )
9392oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  ->  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( F `  y
) )  =  ( ( F `  ( G `  j )
) D ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) ) )
94 oveq2 5866 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( y  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  ->  ( ( G `  j ) D y )  =  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) )
9594oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  ->  ( K  x.  ( ( G `  j ) D y ) )  =  ( K  x.  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) ) )
9693, 95breq12d 4036 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  ->  ( (
( F `  ( G `  j )
) D ( F `
 y ) )  <_  ( K  x.  ( ( G `  j ) D y ) )  <->  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) )  <_  ( K  x.  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) ) ) )
9791, 96rspc2v 2890 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( G `  j
)  e.  X  /\  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  e.  X )  ->  ( A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( ( F `  x ) D ( F `  y ) )  <_ 
( K  x.  (
x D y ) )  ->  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) )  <_  ( K  x.  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) ) ) )
9884, 86, 97sylc 56 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( F `  ( G `  j )
) D ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  <_ 
( K  x.  (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) ) )
99 1re 8837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  1  e.  RR
10099a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  1  e.  RR )
101 metge0 17910 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( D  e.  ( Met `  X )  /\  ( G `  j )  e.  X  /\  (
( ~~> t `  J
) `  G )  e.  X )  ->  0  <_  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) )
10252, 56, 57, 101syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  0  <_  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) )
103 ltle 8910 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( K  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  ( K  <  1  ->  K  <_  1 ) )
10481, 99, 103sylancl 643 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( K  <  1  ->  K  <_  1 ) )
10510, 104mpd 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  K  <_  1 )
106105ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  K  <_  1 )
10782, 100, 59, 102, 106lemul1ad 9696 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( K  x.  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  <_ 
( 1  x.  (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) ) )
10859recnd 8861 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  e.  CC )
109108mulid2d 8853 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
1  x.  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  =  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) )
110107, 109breqtrd 4047 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( K  x.  ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  <_ 
( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) )
11176, 83, 59, 98, 110letrd 8973 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( F `  ( G `  j )
) D ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  <_ 
( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) )
11276, 59, 64, 111leadd1dd 9386 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( ( F `  ( G `  j ) ) D ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  +  ( ( F `  ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) )  <_  ( (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  +  ( ( F `
 ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) ) )
11373, 77, 78, 80, 112letrd 8973 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <_  ( ( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  +  ( ( F `  ( G `  j )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) ) )
114 lelttr 8912 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  e.  RR  /\  ( ( ( G `
 j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  +  ( ( F `  ( G `  j )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) )  e.  RR  /\  x  e.  RR )  ->  ( ( ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <_  (
( ( G `  j ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  +  ( ( F `  ( G `
 j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  /\  ( ( ( G `
 j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  +  ( ( F `  ( G `  j )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) )  <  x )  ->  ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  x )
)
11573, 78, 66, 114syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  ( (
( G `  j
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  +  ( ( F `
 ( G `  j ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )  /\  ( ( ( G `
 j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  +  ( ( F `  ( G `  j )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) )  <  x )  ->  ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  x )
)
116113, 115mpand 656 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  (
( ( ( G `
 j ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  +  ( ( F `  ( G `  j )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) )  <  x  -> 
( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  x )
)
11751, 68, 1163syld 51 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( G `  k
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  ( x  / 
2 )  ->  (
( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  x ) )
11829, 117syl5 28 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  RR+ )  /\  j  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>=
`  j ) ( ( G `  k
)  e.  X  /\  ( ( G `  k ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  ( x  /  2 ) )  ->  ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  x )
)
119118rexlimdva 2667 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( G `  k )  e.  X  /\  ( ( G `  k ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  ( x  /  2 ) )  ->  ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  x )
)
12027, 119mpd 14 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <  x
)
121 ltle 8910 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  e.  RR  /\  x  e.  RR )  ->  ( ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <  x  ->  ( ( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <_  x ) )
12272, 65, 121syl2an 463 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( (
( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <  x  ->  (
( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
) D ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  <_  x ) )
123120, 122mpd 14 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <_  x
)
12465adantl 452 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  RR )
125124recnd 8861 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  x  e.  CC )
126125addid2d 9013 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( 0  +  x )  =  x )
127123, 126breqtrrd 4049 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR+ )  ->  ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  <_  (
0  +  x ) )
128127ralrimiva 2626 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. x  e.  RR+  ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  ( 0  +  x ) )
129 0re 8838 . . . . . 6  |-  0  e.  RR
130 alrple 10533 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  e.  RR  /\  0  e.  RR )  ->  ( ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  0  <->  A. x  e.  RR+  ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  ( 0  +  x ) ) )
13172, 129, 130sylancl 643 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  0  <->  A. x  e.  RR+  ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  ( 0  +  x ) ) )
132128, 131mpbird 223 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  0 )
133 metge0 17910 . . . . 5  |-  ( ( D  e.  ( Met `  X )  /\  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) )  e.  X  /\  ( ( ~~> t `  J ) `
 G )  e.  X )  ->  0  <_  ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) )
1343, 70, 17, 133syl3anc 1182 . . . 4  |-  ( ph  ->  0  <_  ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) ) D ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )
135 letri3 8907 . . . . 5  |-  ( ( ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  e.  RR  /\  0  e.  RR )  ->  ( ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  =  0  <->  (
( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  0  /\  0  <_  ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) ) ) )
13672, 129, 135sylancl 643 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  =  0  <->  (
( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  <_  0  /\  0  <_  ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) ) ) )
137132, 134, 136mpbir2and 888 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  =  0 )
138 meteq0 17904 . . . 4  |-  ( ( D  e.  ( Met `  X )  /\  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) )  e.  X  /\  ( ( ~~> t `  J ) `
 G )  e.  X )  ->  (
( ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  =  0  <->  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) )  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )
1393, 70, 17, 138syl3anc 1182 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( F `
 ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) D ( ( ~~> t `  J
) `  G )
)  =  0  <->  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G ) )  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) ) )
140137, 139mpbid 201 . 2  |-  ( ph  ->  ( F `  (
( ~~> t `  J
) `  G )
)  =  ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )
141 fveq2 5525 . . . 4  |-  ( z  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  ->  ( F `  z )  =  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) ) )
142 id 19 . . . 4  |-  ( z  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  ->  z  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )
143141, 142eqeq12d 2297 . . 3  |-  ( z  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  ->  ( ( F `  z )  =  z  <->  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  =  ( ( ~~> t `  J
) `  G )
) )
144143rspcev 2884 . 2  |-  ( ( ( ( ~~> t `  J ) `  G
)  e.  X  /\  ( F `  ( ( ~~> t `  J ) `
 G ) )  =  ( ( ~~> t `  J ) `  G
) )  ->  E. z  e.  X  ( F `  z )  =  z )
14517, 140, 144syl2anc 642 1  |-  ( ph  ->  E. z  e.  X  ( F `  z )  =  z )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684    =/= wne 2446   A.wral 2543   E.wrex 2544   (/)c0 3455   {csn 3640   class class class wbr 4023    X. cxp 4687    o. ccom 4693   -->wf 5251   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   1stc1st 6120   RRcr 8736   0cc0 8737   1c1 8738    + caddc 8740    x. cmul 8742    < clt 8867    <_ cle 8868    / cdiv 9423   NNcn 9746   2c2 9795   ZZcz 10024   ZZ>=cuz 10230   RR+crp 10354    seq cseq 11046   * Metcxmt 16369   Metcme 16370   MetOpencmopn 16372  TopOnctopon 16632   ~~> tclm 16956   CMetcms 18680
This theorem is referenced by:  bfp  26548
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-inf2 7342  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-se 4353  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-isom 5264  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-oadd 6483  df-er 6660  df-map 6774  df-pm 6775  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-sup 7194  df-oi 7225  df-card 7572  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-q 10317  df-rp 10355  df-xneg 10452  df-xadd 10453  df-xmul 10454  df-ico 10662  df-icc 10663  df-fz 10783  df-fzo 10871  df-fl 10925  df-seq 11047  df-exp 11105  df-hash 11338  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-clim 11962  df-rlim 11963  df-sum 12159  df-rest 13327  df-topgen 13344  df-xmet 16373  df-met 16374  df-bl 16375  df-mopn 16376  df-top 16636  df-bases 16638  df-topon 16639  df-ntr 16757  df-nei 16835  df-lm 16959  df-haus 17043  df-fbas 17520  df-fg 17521  df-fil 17541  df-fm 17633  df-flim 17634  df-flf 17635  df-cfil 18681  df-cau 18682  df-cmet 18683
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