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

Theorem metustid 22552
Description: The identity diagonal is included in all elements of the filter base generated by the metric 𝐷. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Nov-2017.) (Revised by Thierry Arnoux, 11-Feb-2018.)
Hypothesis
Ref Expression
metust.1 𝐹 = ran (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
Assertion
Ref Expression
metustid ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → ( I ↾ 𝑋) ⊆ 𝐴)
Distinct variable groups:   𝐷,𝑎   𝑋,𝑎   𝐴,𝑎   𝐹,𝑎

Proof of Theorem metustid
Dummy variables 𝑝 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 relres 5576 . . 3 Rel ( I ↾ 𝑋)
21a1i 11 . 2 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → Rel ( I ↾ 𝑋))
3 vex 3335 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑞 ∈ V
43brres 5552 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝( I ↾ 𝑋)𝑞 ↔ (𝑝 I 𝑞𝑝𝑋))
5 df-br 4797 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝( I ↾ 𝑋)𝑞 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋))
63ideq 5422 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑝 I 𝑞𝑝 = 𝑞)
76anbi1i 733 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑝 I 𝑞𝑝𝑋) ↔ (𝑝 = 𝑞𝑝𝑋))
84, 5, 73bitr3i 290 . . . . . . . . . . . . 13 (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋) ↔ (𝑝 = 𝑞𝑝𝑋))
98biimpi 206 . . . . . . . . . . . 12 (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋) → (𝑝 = 𝑞𝑝𝑋))
109ad2antlr 765 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝑝 = 𝑞𝑝𝑋))
1110simpld 477 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 𝑝 = 𝑞)
12 df-ov 6808 . . . . . . . . . . 11 (𝑝𝐷𝑝) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑝⟩)
13 opeq2 4546 . . . . . . . . . . . 12 (𝑝 = 𝑞 → ⟨𝑝, 𝑝⟩ = ⟨𝑝, 𝑞⟩)
1413fveq2d 6348 . . . . . . . . . . 11 (𝑝 = 𝑞 → (𝐷‘⟨𝑝, 𝑝⟩) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩))
1512, 14syl5eq 2798 . . . . . . . . . 10 (𝑝 = 𝑞 → (𝑝𝐷𝑝) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩))
1611, 15syl 17 . . . . . . . . 9 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝑝𝐷𝑝) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩))
17 simplll 815 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋))
1810simprd 482 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 𝑝𝑋)
19 psmet0 22306 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝑝𝑋) → (𝑝𝐷𝑝) = 0)
2017, 18, 19syl2anc 696 . . . . . . . . 9 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝑝𝐷𝑝) = 0)
2116, 20eqtr3d 2788 . . . . . . . 8 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) = 0)
22 0xr 10270 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℝ*
2322a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ ℝ+ → 0 ∈ ℝ*)
24 rpxr 12025 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ ℝ+𝑎 ∈ ℝ*)
25 rpgt0 12029 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ ℝ+ → 0 < 𝑎)
26 lbico1 12413 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ*𝑎 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑎) → 0 ∈ (0[,)𝑎))
2723, 24, 25, 26syl3anc 1473 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ ℝ+ → 0 ∈ (0[,)𝑎))
2827adantl 473 . . . . . . . 8 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 0 ∈ (0[,)𝑎))
2921, 28eqeltrd 2831 . . . . . . 7 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎))
30 psmetf 22304 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
31 ffun 6201 . . . . . . . . . 10 (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* → Fun 𝐷)
3230, 31syl 17 . . . . . . . . 9 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → Fun 𝐷)
3332ad3antrrr 768 . . . . . . . 8 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → Fun 𝐷)
3411, 18eqeltrrd 2832 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 𝑞𝑋)
35 opelxpi 5297 . . . . . . . . . 10 ((𝑝𝑋𝑞𝑋) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
3618, 34, 35syl2anc 696 . . . . . . . . 9 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
37 fdm 6204 . . . . . . . . . . 11 (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
3830, 37syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
3938ad3antrrr 768 . . . . . . . . 9 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
4036, 39eleqtrrd 2834 . . . . . . . 8 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ dom 𝐷)
41 fvimacnv 6487 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐷 ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ dom 𝐷) → ((𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
4233, 40, 41syl2anc 696 . . . . . . 7 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → ((𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
4329, 42mpbid 222 . . . . . 6 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4443adantr 472 . . . . 5 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
45 simpr 479 . . . . 5 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4644, 45eleqtrrd 2834 . . . 4 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴)
47 simplr 809 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) → 𝐴𝐹)
48 metust.1 . . . . . . 7 𝐹 = ran (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4948metustel 22548 . . . . . 6 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → (𝐴𝐹 ↔ ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
5049ad2antrr 764 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) → (𝐴𝐹 ↔ ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
5147, 50mpbid 222 . . . 4 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) → ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
5246, 51r19.29a 3208 . . 3 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴)
5352ex 449 . 2 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴))
542, 53relssdv 5361 1 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → ( I ↾ 𝑋) ⊆ 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1624  wcel 2131  wrex 3043  wss 3707  cop 4319   class class class wbr 4796  cmpt 4873   I cid 5165   × cxp 5256  ccnv 5257  dom cdm 5258  ran crn 5259  cres 5260  cima 5261  Rel wrel 5263  Fun wfun 6035  wf 6037  cfv 6041  (class class class)co 6805  0cc0 10120  *cxr 10257   < clt 10258  +crp 12017  [,)cico 12362  PsMetcpsmet 19924
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1863  ax-4 1878  ax-5 1980  ax-6 2046  ax-7 2082  ax-8 2133  ax-9 2140  ax-10 2160  ax-11 2175  ax-12 2188  ax-13 2383  ax-ext 2732  ax-sep 4925  ax-nul 4933  ax-pow 4984  ax-pr 5047  ax-un 7106  ax-cnex 10176  ax-resscn 10177  ax-1cn 10178  ax-icn 10179  ax-addcl 10180  ax-addrcl 10181  ax-mulcl 10182  ax-mulrcl 10183  ax-i2m1 10188  ax-1ne0 10189  ax-rnegex 10191  ax-rrecex 10192  ax-cnre 10193  ax-pre-lttri 10194  ax-pre-lttrn 10195
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1627  df-ex 1846  df-nf 1851  df-sb 2039  df-eu 2603  df-mo 2604  df-clab 2739  df-cleq 2745  df-clel 2748  df-nfc 2883  df-ne 2925  df-nel 3028  df-ral 3047  df-rex 3048  df-rab 3051  df-v 3334  df-sbc 3569  df-csb 3667  df-dif 3710  df-un 3712  df-in 3714  df-ss 3721  df-nul 4051  df-if 4223  df-pw 4296  df-sn 4314  df-pr 4316  df-op 4320  df-uni 4581  df-br 4797  df-opab 4857  df-mpt 4874  df-id 5166  df-po 5179  df-so 5180  df-xp 5264  df-rel 5265  df-cnv 5266  df-co 5267  df-dm 5268  df-rn 5269  df-res 5270  df-ima 5271  df-iota 6004  df-fun 6043  df-fn 6044  df-f 6045  df-f1 6046  df-fo 6047  df-f1o 6048  df-fv 6049  df-ov 6808  df-oprab 6809  df-mpt2 6810  df-er 7903  df-map 8017  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-pnf 10260  df-mnf 10261  df-xr 10262  df-ltxr 10263  df-le 10264  df-rp 12018  df-ico 12366  df-psmet 19932
This theorem is referenced by:  metustfbas  22555  metust  22556
  Copyright terms: Public domain W3C validator