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

Theorem prdsbl 22343
Description: A ball in the product metric for finite index set is the Cartesian product of balls in all coordinates. For infinite index set this is no longer true; instead the correct statement is that a *closed ball* is the product of closed balls in each coordinate (where closed ball means a set of the form in blcld 22357) - for a counterexample the point 𝑝 in ℝ↑ℕ whose 𝑛-th coordinate is 1 − 1 / 𝑛 is in X𝑛 ∈ ℕball(0, 1) but is not in the 1-ball of the product (since 𝑑(0, 𝑝) = 1).

The last assumption, 0 < 𝐴, is needed only in the case 𝐼 = ∅, when the right side evaluates to {∅} and the left evaluates to if 𝐴 ≤ 0 and {∅} if 0 < 𝐴. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Aug-2015.)

Hypotheses
Ref Expression
prdsbl.y 𝑌 = (𝑆Xs(𝑥𝐼𝑅))
prdsbl.b 𝐵 = (Base‘𝑌)
prdsbl.v 𝑉 = (Base‘𝑅)
prdsbl.e 𝐸 = ((dist‘𝑅) ↾ (𝑉 × 𝑉))
prdsbl.d 𝐷 = (dist‘𝑌)
prdsbl.s (𝜑𝑆𝑊)
prdsbl.i (𝜑𝐼 ∈ Fin)
prdsbl.r ((𝜑𝑥𝐼) → 𝑅𝑍)
prdsbl.m ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐸 ∈ (∞Met‘𝑉))
prdsbl.p (𝜑𝑃𝐵)
prdsbl.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
prdsbl.g (𝜑 → 0 < 𝐴)
Assertion
Ref Expression
prdsbl (𝜑 → (𝑃(ball‘𝐷)𝐴) = X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐷   𝑥,𝐼   𝑥,𝑃   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑥)   𝑆(𝑥)   𝐸(𝑥)   𝑉(𝑥)   𝑊(𝑥)   𝑌(𝑥)   𝑍(𝑥)

Proof of Theorem prdsbl
Dummy variables 𝑓 𝑧 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 prdsbl.y . . . . . . . . 9 𝑌 = (𝑆Xs(𝑥𝐼𝑅))
2 prdsbl.b . . . . . . . . 9 𝐵 = (Base‘𝑌)
3 prdsbl.s . . . . . . . . 9 (𝜑𝑆𝑊)
4 prdsbl.i . . . . . . . . 9 (𝜑𝐼 ∈ Fin)
5 prdsbl.r . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝑅𝑍)
65ralrimiva 2995 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥𝐼 𝑅𝑍)
7 prdsbl.v . . . . . . . . 9 𝑉 = (Base‘𝑅)
81, 2, 3, 4, 6, 7prdsbas3 16188 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 = X𝑥𝐼 𝑉)
98eleq2d 2716 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑓𝐵𝑓X𝑥𝐼 𝑉))
109biimpa 500 . . . . . 6 ((𝜑𝑓𝐵) → 𝑓X𝑥𝐼 𝑉)
11 ixpfn 7956 . . . . . 6 (𝑓X𝑥𝐼 𝑉𝑓 Fn 𝐼)
12 vex 3234 . . . . . . . 8 𝑓 ∈ V
1312elixp 7957 . . . . . . 7 (𝑓X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ↔ (𝑓 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (𝑓𝑥) ∈ ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴)))
1413baib 964 . . . . . 6 (𝑓 Fn 𝐼 → (𝑓X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ↔ ∀𝑥𝐼 (𝑓𝑥) ∈ ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴)))
1510, 11, 143syl 18 . . . . 5 ((𝜑𝑓𝐵) → (𝑓X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ↔ ∀𝑥𝐼 (𝑓𝑥) ∈ ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴)))
16 prdsbl.m . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐸 ∈ (∞Met‘𝑉))
1716adantlr 751 . . . . . . 7 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → 𝐸 ∈ (∞Met‘𝑉))
18 prdsbl.a . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
1918ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → 𝐴 ∈ ℝ*)
20 prdsbl.p . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑃𝐵)
211, 2, 3, 4, 6, 7, 20prdsbascl 16190 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥𝐼 (𝑃𝑥) ∈ 𝑉)
2221adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑓𝐵) → ∀𝑥𝐼 (𝑃𝑥) ∈ 𝑉)
2322r19.21bi 2961 . . . . . . 7 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑃𝑥) ∈ 𝑉)
243adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑓𝐵) → 𝑆𝑊)
254adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑓𝐵) → 𝐼 ∈ Fin)
266adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑓𝐵) → ∀𝑥𝐼 𝑅𝑍)
27 simpr 476 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑓𝐵) → 𝑓𝐵)
281, 2, 24, 25, 26, 7, 27prdsbascl 16190 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑓𝐵) → ∀𝑥𝐼 (𝑓𝑥) ∈ 𝑉)
2928r19.21bi 2961 . . . . . . 7 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑓𝑥) ∈ 𝑉)
30 elbl2 22242 . . . . . . 7 (((𝐸 ∈ (∞Met‘𝑉) ∧ 𝐴 ∈ ℝ*) ∧ ((𝑃𝑥) ∈ 𝑉 ∧ (𝑓𝑥) ∈ 𝑉)) → ((𝑓𝑥) ∈ ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ↔ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
3117, 19, 23, 29, 30syl22anc 1367 . . . . . 6 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑓𝑥) ∈ ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ↔ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
3231ralbidva 3014 . . . . 5 ((𝜑𝑓𝐵) → (∀𝑥𝐼 (𝑓𝑥) ∈ ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ↔ ∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
33 xmetcl 22183 . . . . . . . . . 10 ((𝐸 ∈ (∞Met‘𝑉) ∧ (𝑃𝑥) ∈ 𝑉 ∧ (𝑓𝑥) ∈ 𝑉) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ ℝ*)
3417, 23, 29, 33syl3anc 1366 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ ℝ*)
3534ralrimiva 2995 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑓𝐵) → ∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ ℝ*)
36 eqid 2651 . . . . . . . . 9 (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) = (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)))
37 breq1 4688 . . . . . . . . 9 (𝑧 = ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) → (𝑧 < 𝐴 ↔ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
3836, 37ralrnmpt 6408 . . . . . . . 8 (∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ ℝ* → (∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)))𝑧 < 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
3935, 38syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑𝑓𝐵) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)))𝑧 < 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
40 prdsbl.g . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 < 𝐴)
4140adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑓𝐵) → 0 < 𝐴)
42 c0ex 10072 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
43 breq1 4688 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 0 → (𝑧 < 𝐴 ↔ 0 < 𝐴))
4442, 43ralsn 4254 . . . . . . . . 9 (∀𝑧 ∈ {0}𝑧 < 𝐴 ↔ 0 < 𝐴)
4541, 44sylibr 224 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑓𝐵) → ∀𝑧 ∈ {0}𝑧 < 𝐴)
46 ralunb 3827 . . . . . . . . 9 (∀𝑧 ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0})𝑧 < 𝐴 ↔ (∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)))𝑧 < 𝐴 ∧ ∀𝑧 ∈ {0}𝑧 < 𝐴))
4720adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑓𝐵) → 𝑃𝐵)
48 prdsbl.e . . . . . . . . . . . 12 𝐸 = ((dist‘𝑅) ↾ (𝑉 × 𝑉))
49 prdsbl.d . . . . . . . . . . . 12 𝐷 = (dist‘𝑌)
501, 2, 24, 25, 26, 47, 27, 7, 48, 49prdsdsval3 16192 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑓𝐵) → (𝑃𝐷𝑓) = sup((ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}), ℝ*, < ))
51 xrltso 12012 . . . . . . . . . . . . 13 < Or ℝ*
5251a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑓𝐵) → < Or ℝ*)
5336rnmpt 5403 . . . . . . . . . . . . . . 15 ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) = {𝑦 ∣ ∃𝑥𝐼 𝑦 = ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))}
54 abrexfi 8307 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐼 ∈ Fin → {𝑦 ∣ ∃𝑥𝐼 𝑦 = ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))} ∈ Fin)
5553, 54syl5eqel 2734 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐼 ∈ Fin → ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∈ Fin)
5625, 55syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑓𝐵) → ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∈ Fin)
57 snfi 8079 . . . . . . . . . . . . 13 {0} ∈ Fin
58 unfi 8268 . . . . . . . . . . . . 13 ((ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∈ Fin ∧ {0} ∈ Fin) → (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ∈ Fin)
5956, 57, 58sylancl 695 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑓𝐵) → (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ∈ Fin)
60 ssun2 3810 . . . . . . . . . . . . . 14 {0} ⊆ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0})
6142snss 4348 . . . . . . . . . . . . . 14 (0 ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ↔ {0} ⊆ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}))
6260, 61mpbir 221 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0})
63 ne0i 3954 . . . . . . . . . . . . 13 (0 ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) → (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ≠ ∅)
6462, 63mp1i 13 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑓𝐵) → (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ≠ ∅)
6534, 36fmptd 6425 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑓𝐵) → (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))):𝐼⟶ℝ*)
66 frn 6091 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))):𝐼⟶ℝ* → ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ⊆ ℝ*)
6765, 66syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑓𝐵) → ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ⊆ ℝ*)
68 0xr 10124 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ∈ ℝ*
6968a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑓𝐵) → 0 ∈ ℝ*)
7069snssd 4372 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑓𝐵) → {0} ⊆ ℝ*)
7167, 70unssd 3822 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑓𝐵) → (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ⊆ ℝ*)
72 fisupcl 8416 . . . . . . . . . . . 12 (( < Or ℝ* ∧ ((ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ∈ Fin ∧ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ≠ ∅ ∧ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ⊆ ℝ*)) → sup((ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}), ℝ*, < ) ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}))
7352, 59, 64, 71, 72syl13anc 1368 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑓𝐵) → sup((ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}), ℝ*, < ) ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}))
7450, 73eqeltrd 2730 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑓𝐵) → (𝑃𝐷𝑓) ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}))
75 breq1 4688 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = (𝑃𝐷𝑓) → (𝑧 < 𝐴 ↔ (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴))
7675rspcv 3336 . . . . . . . . . 10 ((𝑃𝐷𝑓) ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) → (∀𝑧 ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0})𝑧 < 𝐴 → (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴))
7774, 76syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑓𝐵) → (∀𝑧 ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0})𝑧 < 𝐴 → (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴))
7846, 77syl5bir 233 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑓𝐵) → ((∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)))𝑧 < 𝐴 ∧ ∀𝑧 ∈ {0}𝑧 < 𝐴) → (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴))
7945, 78mpan2d 710 . . . . . . 7 ((𝜑𝑓𝐵) → (∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)))𝑧 < 𝐴 → (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴))
8039, 79sylbird 250 . . . . . 6 ((𝜑𝑓𝐵) → (∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴 → (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴))
8171adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ⊆ ℝ*)
82 ssun1 3809 . . . . . . . . . . 11 ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ⊆ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0})
83 ovex 6718 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ V
8483elabrex 6541 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝐼 → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ {𝑦 ∣ ∃𝑥𝐼 𝑦 = ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))})
8584adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ {𝑦 ∣ ∃𝑥𝐼 𝑦 = ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))})
8685, 53syl6eleqr 2741 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))))
8782, 86sseldi 3634 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}))
88 supxrub 12192 . . . . . . . . . 10 (((ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}) ⊆ ℝ* ∧ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ (ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0})) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ≤ sup((ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}), ℝ*, < ))
8981, 87, 88syl2anc 694 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ≤ sup((ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}), ℝ*, < ))
9050adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑃𝐷𝑓) = sup((ran (𝑥𝐼 ↦ ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥))) ∪ {0}), ℝ*, < ))
9189, 90breqtrrd 4713 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ≤ (𝑃𝐷𝑓))
921, 2, 7, 48, 49, 3, 4, 5, 16prdsxmet 22221 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝐵))
9392ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝐵))
9420ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → 𝑃𝐵)
9527adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → 𝑓𝐵)
96 xmetcl 22183 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝐵) ∧ 𝑃𝐵𝑓𝐵) → (𝑃𝐷𝑓) ∈ ℝ*)
9793, 94, 95, 96syl3anc 1366 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → (𝑃𝐷𝑓) ∈ ℝ*)
98 xrlelttr 12025 . . . . . . . . 9 ((((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ∈ ℝ* ∧ (𝑃𝐷𝑓) ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → ((((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ≤ (𝑃𝐷𝑓) ∧ (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
9934, 97, 19, 98syl3anc 1366 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → ((((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) ≤ (𝑃𝐷𝑓) ∧ (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴) → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
10091, 99mpand 711 . . . . . . 7 (((𝜑𝑓𝐵) ∧ 𝑥𝐼) → ((𝑃𝐷𝑓) < 𝐴 → ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
101100ralrimdva 2998 . . . . . 6 ((𝜑𝑓𝐵) → ((𝑃𝐷𝑓) < 𝐴 → ∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴))
10280, 101impbid 202 . . . . 5 ((𝜑𝑓𝐵) → (∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)𝐸(𝑓𝑥)) < 𝐴 ↔ (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴))
10315, 32, 1023bitrrd 295 . . . 4 ((𝜑𝑓𝐵) → ((𝑃𝐷𝑓) < 𝐴𝑓X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴)))
104103pm5.32da 674 . . 3 (𝜑 → ((𝑓𝐵 ∧ (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴) ↔ (𝑓𝐵𝑓X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴))))
105 elbl 22240 . . . 4 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝐵) ∧ 𝑃𝐵𝐴 ∈ ℝ*) → (𝑓 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝐴) ↔ (𝑓𝐵 ∧ (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴)))
10692, 20, 18, 105syl3anc 1366 . . 3 (𝜑 → (𝑓 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝐴) ↔ (𝑓𝐵 ∧ (𝑃𝐷𝑓) < 𝐴)))
10721r19.21bi 2961 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐼) → (𝑃𝑥) ∈ 𝑉)
10818adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐴 ∈ ℝ*)
109 blssm 22270 . . . . . . . . 9 ((𝐸 ∈ (∞Met‘𝑉) ∧ (𝑃𝑥) ∈ 𝑉𝐴 ∈ ℝ*) → ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ⊆ 𝑉)
11016, 107, 108, 109syl3anc 1366 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐼) → ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ⊆ 𝑉)
111110ralrimiva 2995 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ⊆ 𝑉)
112 ss2ixp 7963 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ⊆ 𝑉X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ⊆ X𝑥𝐼 𝑉)
113111, 112syl 17 . . . . . 6 (𝜑X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ⊆ X𝑥𝐼 𝑉)
114113, 8sseqtr4d 3675 . . . . 5 (𝜑X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ⊆ 𝐵)
115114sseld 3635 . . . 4 (𝜑 → (𝑓X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) → 𝑓𝐵))
116115pm4.71rd 668 . . 3 (𝜑 → (𝑓X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴) ↔ (𝑓𝐵𝑓X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴))))
117104, 106, 1163bitr4d 300 . 2 (𝜑 → (𝑓 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝐴) ↔ 𝑓X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴)))
118117eqrdv 2649 1 (𝜑 → (𝑃(ball‘𝐷)𝐴) = X𝑥𝐼 ((𝑃𝑥)(ball‘𝐸)𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  {cab 2637  wne 2823  wral 2941  wrex 2942  cun 3605  wss 3607  c0 3948  {csn 4210   class class class wbr 4685  cmpt 4762   Or wor 5063   × cxp 5141  ran crn 5144  cres 5145   Fn wfn 5921  wf 5922  cfv 5926  (class class class)co 6690  Xcixp 7950  Fincfn 7997  supcsup 8387  0cc0 9974  *cxr 10111   < clt 10112  cle 10113  Basecbs 15904  distcds 15997  Xscprds 16153  ∞Metcxmt 19779  ballcbl 19781
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-sup 8389  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-icc 12220  df-fz 12365  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-ip 16006  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-hom 16013  df-cco 16014  df-prds 16155  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-bl 19789
This theorem is referenced by:  prdsxmslem2  22381  prdstotbnd  33723  prdsbnd2  33724
  Copyright terms: Public domain W3C validator