MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  metss2lem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metss2lem 22438
Description: Lemma for metss2 22439. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
metequiv.3 𝐽 = (MetOpen‘𝐶)
metequiv.4 𝐾 = (MetOpen‘𝐷)
metss2.1 (𝜑𝐶 ∈ (Met‘𝑋))
metss2.2 (𝜑𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
metss2.3 (𝜑𝑅 ∈ ℝ+)
metss2.4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋)) → (𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)))
Assertion
Ref Expression
metss2lem ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑥(ball‘𝐷)(𝑆 / 𝑅)) ⊆ (𝑥(ball‘𝐶)𝑆))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐶   𝑥,𝐽,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦   𝑦,𝑅   𝑦,𝑆   𝑥,𝐷,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑥)   𝑆(𝑥)

Proof of Theorem metss2lem
StepHypRef Expression
1 metss2.2 . . . . . . 7 (𝜑𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
21ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
3 simplrl 819 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑥𝑋)
4 simpr 479 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑦𝑋)
5 metcl 22259 . . . . . 6 ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ)
62, 3, 4, 5syl3anc 1439 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ)
7 simplrr 820 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑆 ∈ ℝ+)
87rpred 11986 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑆 ∈ ℝ)
9 metss2.3 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ ℝ+)
109ad2antrr 764 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑅 ∈ ℝ+)
116, 8, 10ltmuldiv2d 12034 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → ((𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) < 𝑆 ↔ (𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅)))
12 metss2.4 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋)) → (𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)))
1312anassrs 683 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)))
1413adantlrr 759 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)))
15 metss2.1 . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (Met‘𝑋))
1615ad2antrr 764 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝐶 ∈ (Met‘𝑋))
17 metcl 22259 . . . . . . 7 ((𝐶 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝑥𝐶𝑦) ∈ ℝ)
1816, 3, 4, 17syl3anc 1439 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑥𝐶𝑦) ∈ ℝ)
1910rpred 11986 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑅 ∈ ℝ)
2019, 6remulcld 10183 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) ∈ ℝ)
21 lelttr 10241 . . . . . 6 (((𝑥𝐶𝑦) ∈ ℝ ∧ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) → (((𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) ∧ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) < 𝑆) → (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆))
2218, 20, 8, 21syl3anc 1439 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (((𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) ∧ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) < 𝑆) → (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆))
2314, 22mpand 713 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → ((𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) < 𝑆 → (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆))
2411, 23sylbird 250 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → ((𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅) → (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆))
2524ss2rabdv 3789 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅)} ⊆ {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆})
26 metxmet 22261 . . . . 5 (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
271, 26syl 17 . . . 4 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
2827adantr 472 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
29 simprl 811 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → 𝑥𝑋)
30 simpr 479 . . . . 5 ((𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+) → 𝑆 ∈ ℝ+)
31 rpdivcl 11970 . . . . 5 ((𝑆 ∈ ℝ+𝑅 ∈ ℝ+) → (𝑆 / 𝑅) ∈ ℝ+)
3230, 9, 31syl2anr 496 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑆 / 𝑅) ∈ ℝ+)
3332rpxrd 11987 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑆 / 𝑅) ∈ ℝ*)
34 blval 22313 . . 3 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋 ∧ (𝑆 / 𝑅) ∈ ℝ*) → (𝑥(ball‘𝐷)(𝑆 / 𝑅)) = {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅)})
3528, 29, 33, 34syl3anc 1439 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑥(ball‘𝐷)(𝑆 / 𝑅)) = {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅)})
36 metxmet 22261 . . . . 5 (𝐶 ∈ (Met‘𝑋) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
3715, 36syl 17 . . . 4 (𝜑𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
3837adantr 472 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
39 rpxr 11954 . . . 4 (𝑆 ∈ ℝ+𝑆 ∈ ℝ*)
4039ad2antll 767 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → 𝑆 ∈ ℝ*)
41 blval 22313 . . 3 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ*) → (𝑥(ball‘𝐶)𝑆) = {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆})
4238, 29, 40, 41syl3anc 1439 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑥(ball‘𝐶)𝑆) = {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆})
4325, 35, 423sstr4d 3754 1 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑥(ball‘𝐷)(𝑆 / 𝑅)) ⊆ (𝑥(ball‘𝐶)𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383   = wceq 1596  wcel 2103  {crab 3018  wss 3680   class class class wbr 4760  cfv 6001  (class class class)co 6765  cr 10048   · cmul 10054  *cxr 10186   < clt 10187  cle 10188   / cdiv 10797  +crp 11946  ∞Metcxmt 19854  Metcme 19855  ballcbl 19856  MetOpencmopn 19859
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1835  ax-4 1850  ax-5 1952  ax-6 2018  ax-7 2054  ax-8 2105  ax-9 2112  ax-10 2132  ax-11 2147  ax-12 2160  ax-13 2355  ax-ext 2704  ax-sep 4889  ax-nul 4897  ax-pow 4948  ax-pr 5011  ax-un 7066  ax-cnex 10105  ax-resscn 10106  ax-1cn 10107  ax-icn 10108  ax-addcl 10109  ax-addrcl 10110  ax-mulcl 10111  ax-mulrcl 10112  ax-mulcom 10113  ax-addass 10114  ax-mulass 10115  ax-distr 10116  ax-i2m1 10117  ax-1ne0 10118  ax-1rid 10119  ax-rnegex 10120  ax-rrecex 10121  ax-cnre 10122  ax-pre-lttri 10123  ax-pre-lttrn 10124  ax-pre-ltadd 10125  ax-pre-mulgt0 10126
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1599  df-ex 1818  df-nf 1823  df-sb 2011  df-eu 2575  df-mo 2576  df-clab 2711  df-cleq 2717  df-clel 2720  df-nfc 2855  df-ne 2897  df-nel 3000  df-ral 3019  df-rex 3020  df-reu 3021  df-rmo 3022  df-rab 3023  df-v 3306  df-sbc 3542  df-csb 3640  df-dif 3683  df-un 3685  df-in 3687  df-ss 3694  df-nul 4024  df-if 4195  df-pw 4268  df-sn 4286  df-pr 4288  df-op 4292  df-uni 4545  df-iun 4630  df-br 4761  df-opab 4821  df-mpt 4838  df-id 5128  df-po 5139  df-so 5140  df-xp 5224  df-rel 5225  df-cnv 5226  df-co 5227  df-dm 5228  df-rn 5229  df-res 5230  df-ima 5231  df-iota 5964  df-fun 6003  df-fn 6004  df-f 6005  df-f1 6006  df-fo 6007  df-f1o 6008  df-fv 6009  df-riota 6726  df-ov 6768  df-oprab 6769  df-mpt2 6770  df-1st 7285  df-2nd 7286  df-er 7862  df-map 7976  df-en 8073  df-dom 8074  df-sdom 8075  df-pnf 10189  df-mnf 10190  df-xr 10191  df-ltxr 10192  df-le 10193  df-sub 10381  df-neg 10382  df-div 10798  df-rp 11947  df-xadd 12061  df-psmet 19861  df-xmet 19862  df-met 19863  df-bl 19864
This theorem is referenced by:  metss2  22439  equivcfil  23218  equivcau  23219  equivtotbnd  33809
  Copyright terms: Public domain W3C validator