Theorem iunhoiioolem 40889

Description: A n-dimensional open interval expressed as the indexed union of half-open intervals. One side of the double inclusion. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
iunhoiioolem.K	⊢ Ⅎ𝑘𝜑
iunhoiioolem.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
iunhoiioolem.n	⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
iunhoiioolem.a	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
iunhoiioolem.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
iunhoiioolem.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
iunhoiioolem.c	⊢ 𝐶 = inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )

Assertion

Ref	Expression
iunhoiioolem	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))

Distinct variable groups:   𝐶,𝑛   𝑘,𝐹,𝑛   𝑘,𝑋   𝜑,𝑛

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐴(𝑘,𝑛)   𝐵(𝑘,𝑛)   𝐶(𝑘)   𝑋(𝑛)

Proof of Theorem iunhoiioolem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		iunhoiioolem.K	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
2		eqid 2622	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) = (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
3		iunhoiioolem.f	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
4		ixpf 7930	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) → 𝐹:𝑋⟶∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
5	3, 4	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
6		ioossre 12235	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
7	6	rgenw 2924	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
8	7	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
9		iunss 4561	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ ↔ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
10	8, 9	sylibr 224	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ)
11	5, 10	fssd 6057	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ)
12	11	ffvelrnda 6359	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
13		iunhoiioolem.a	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
14	12, 13	resubcld 10458	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ)
15	13	rexrd 10089	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ*)
16		iunhoiioolem.b	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
17	3	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵))
18		simpr 477	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝑘 ∈ 𝑋)
19		fvixp2 39389	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵))
20	17, 18, 19	syl2anc 693	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵))
21		ioogtlb 39717	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝐴 < (𝐹‘𝑘))
22	15, 16, 20, 21	syl3anc 1326	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 < (𝐹‘𝑘))
23	13, 12	posdifd 10614	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 < (𝐹‘𝑘) ↔ 0 < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
24	22, 23	mpbid 222	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 0 < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
25	14, 24	elrpd 11869	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ+)
26	1, 2, 25	rnmptssd 39385	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ+)
27		iunhoiioolem.c	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 = inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )
28		ltso 10118	. . . . . . . 8 ⊢ < Or ℝ
29	28	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → < Or ℝ)
30		iunhoiioolem.x	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
31	2	rnmptfi 39351	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ Fin → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin)
32	30, 31	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin)
33		iunhoiioolem.n	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ ∅)
34	1, 25, 2, 33	rnmptn0 39413	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ≠ ∅)
35	1, 2, 14	rnmptssd 39385	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)
36		fiinfcl 8407	. . . . . . 7 ⊢ (( < Or ℝ ∧ (ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin ∧ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ≠ ∅ ∧ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
37	29, 32, 34, 35, 36	syl13anc 1328	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
38	27, 37	syl5eqel 2705	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
39	26, 38	sseldd 3604	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ+)
40		rpgtrecnn 39597	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ+ → ∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶)
41	39, 40	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶)
42	3	elexd 3214	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
43	42	ad2antrr 762	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 ∈ V)
44	5	ffnd 6046	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn 𝑋)
45	44	ad2antrr 762	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 Fn 𝑋)
46		nfv 1843	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑛 ∈ ℕ
47	1, 46	nfan 1828	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ)
48		nfcv 2764	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘(1 / 𝑛)
49		nfcv 2764	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘 <
50		nfmpt1 4747	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
51	50	nfrn 5368	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
52		nfcv 2764	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘ℝ
53	51, 52, 49	nfinf 8388	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑘inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < )
54	27, 53	nfcxfr 2762	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘𝐶
55	48, 49, 54	nfbr 4699	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘(1 / 𝑛) < 𝐶
56	47, 55	nfan 1828	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶)
57	13	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
58		nnrecre 11057	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
59	58	ad2antlr 763	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
60	57, 59	readdcld 10069	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
61	60	rexrd 10089	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ*)
62	61	adantlr 751	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ*)
63	16	adantlr 751	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
64	63	adantlr 751	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℝ*)
65		ressxr 10083	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℝ ⊆ ℝ*
66	65	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ℝ ⊆ ℝ*)
67	11, 66	fssd 6057	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶ℝ*)
68	67	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹:𝑋⟶ℝ*)
69	68	ffvelrnda 6359	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ*)
70	60	adantlr 751	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ∈ ℝ)
71	12	ad4ant14 1293	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ)
72	59	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ)
73	35, 38	sseldd 3604	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
74	73	ad3antrrr 766	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ∈ ℝ)
75	14	ad4ant14 1293	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ℝ)
76		simplr 792	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) < 𝐶)
77	35	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ)
78	32	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin)
79		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → 𝑘 ∈ 𝑋)
80		ovexd 6680	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ V)
81	2	elrnmpt1 5374	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ 𝑋 ∧ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ V) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
82	79, 80, 81	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 ∈ 𝑋 → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
83	82	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
84		infrefilb 39600	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)) ∈ Fin ∧ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴) ∈ ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
85	77, 78, 83, 84	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → inf(ran (𝑘 ∈ 𝑋 ↦ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)), ℝ, < ) ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
86	27, 85	syl5eqbr 4688	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
87	86	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐶 ≤ ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
88	72, 74, 75, 76, 87	ltletrd 10197	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (1 / 𝑛) < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴))
89	57	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
90	89, 72, 71	ltaddsub2d 10628	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → ((𝐴 + (1 / 𝑛)) < (𝐹‘𝑘) ↔ (1 / 𝑛) < ((𝐹‘𝑘) − 𝐴)))
91	88, 90	mpbird 247	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) < (𝐹‘𝑘))
92	70, 71, 91	ltled 10185	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐴 + (1 / 𝑛)) ≤ (𝐹‘𝑘))
93		iooltub 39735	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
94	15, 16, 20, 93	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
95	94	ad4ant14 1293	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) < 𝐵)
96	62, 64, 69, 92, 95	elicod 12224	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝑋) → (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
97	96	ex 450	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → (𝑘 ∈ 𝑋 → (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
98	56, 97	ralrimi 2957	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
99	43, 45, 98	3jca 1242	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → (𝐹 ∈ V ∧ 𝐹 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
100		elixp2 7912	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵) ↔ (𝐹 ∈ V ∧ 𝐹 Fn 𝑋 ∧ ∀𝑘 ∈ 𝑋 (𝐹‘𝑘) ∈ ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
101	99, 100	sylibr 224	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝑛) < 𝐶) → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
102	101	ex 450	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((1 / 𝑛) < 𝐶 → 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
103	102	reximdva 3017	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑛 ∈ ℕ (1 / 𝑛) < 𝐶 → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵)))
104	41, 103	mpd 15	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
105		eliun 4524	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝐹 ∈ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))
106	104, 105	sylibr 224	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ∪ 𝑛 ∈ ℕ X𝑘 ∈ 𝑋 ((𝐴 + (1 / 𝑛))[,)𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 384   ∧ w3a 1037   = wceq 1483  Ⅎwnf 1708   ∈ wcel 1990   ≠ wne 2794  ∀wral 2912  ∃wrex 2913  Vcvv 3200   ⊆ wss 3574  ∅c0 3915  ∪ ciun 4520   class class class wbr 4653   ↦ cmpt 4729   Or wor 5034  ran crn 5115   Fn wfn 5883  ⟶wf 5884  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650  Xcixp 7908  Fincfn 7955  infcinf 8347  ℝcr 9935  0cc0 9936  1c1 9937   + caddc 9939  ℝ^*cxr 10073   < clt 10074   ≤ cle 10075   − cmin 10266   / cdiv 10684  ℕcn 11020  ℝ⁺crp 11832  (,)cioo 12175  [,)cico 12177

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-rp 11833  df-ioo 12179  df-ico 12181  df-fl 12593

This theorem is referenced by:  iunhoiioo  40890