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Theorem ispsmet 12492
Description: Express the predicate " D is a pseudometric." (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Feb-2018.)
Assertion
Ref Expression
ispsmet  |-  ( X  e.  V  ->  ( D  e.  (PsMet `  X
)  <->  ( D :
( X  X.  X
) --> RR*  /\  A. x  e.  X  ( (
x D x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  (
x D y )  <_  ( ( z D x ) +e ( z D y ) ) ) ) ) )
Distinct variable groups:    x, y, z, X    x, D, y, z
Allowed substitution hints:    V( x, y, z)

Proof of Theorem ispsmet
Dummy variables  u  d  f are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-psmet 12156 . . . . 5  |- PsMet  =  ( u  e.  _V  |->  { d  e.  ( RR*  ^m  ( u  X.  u
) )  |  A. x  e.  u  (
( x d x )  =  0  /\ 
A. y  e.  u  A. z  e.  u  ( x d y )  <_  ( (
z d x ) +e ( z d y ) ) ) } )
2 id 19 . . . . . . . 8  |-  ( u  =  X  ->  u  =  X )
32sqxpeqd 4565 . . . . . . 7  |-  ( u  =  X  ->  (
u  X.  u )  =  ( X  X.  X ) )
43oveq2d 5790 . . . . . 6  |-  ( u  =  X  ->  ( RR*  ^m  ( u  X.  u ) )  =  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) ) )
5 raleq 2626 . . . . . . . . 9  |-  ( u  =  X  ->  ( A. z  e.  u  ( x d y )  <_  ( (
z d x ) +e ( z d y ) )  <->  A. z  e.  X  ( x d y )  <_  ( (
z d x ) +e ( z d y ) ) ) )
65raleqbi1dv 2634 . . . . . . . 8  |-  ( u  =  X  ->  ( A. y  e.  u  A. z  e.  u  ( x d y )  <_  ( (
z d x ) +e ( z d y ) )  <->  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x d y )  <_  ( (
z d x ) +e ( z d y ) ) ) )
76anbi2d 459 . . . . . . 7  |-  ( u  =  X  ->  (
( ( x d x )  =  0  /\  A. y  e.  u  A. z  e.  u  ( x d y )  <_  (
( z d x ) +e ( z d y ) ) )  <->  ( (
x d x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  (
x d y )  <_  ( ( z d x ) +e ( z d y ) ) ) ) )
87raleqbi1dv 2634 . . . . . 6  |-  ( u  =  X  ->  ( A. x  e.  u  ( ( x d x )  =  0  /\  A. y  e.  u  A. z  e.  u  ( x d y )  <_  (
( z d x ) +e ( z d y ) ) )  <->  A. x  e.  X  ( (
x d x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  (
x d y )  <_  ( ( z d x ) +e ( z d y ) ) ) ) )
94, 8rabeqbidv 2681 . . . . 5  |-  ( u  =  X  ->  { d  e.  ( RR*  ^m  (
u  X.  u ) )  |  A. x  e.  u  ( (
x d x )  =  0  /\  A. y  e.  u  A. z  e.  u  (
x d y )  <_  ( ( z d x ) +e ( z d y ) ) ) }  =  { d  e.  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  |  A. x  e.  X  ( ( x d x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x
d y )  <_ 
( ( z d x ) +e
( z d y ) ) ) } )
10 elex 2697 . . . . 5  |-  ( X  e.  V  ->  X  e.  _V )
11 xrex 9639 . . . . . . . 8  |-  RR*  e.  _V
12 sqxpexg 4655 . . . . . . . 8  |-  ( X  e.  V  ->  ( X  X.  X )  e. 
_V )
13 mapvalg 6552 . . . . . . . 8  |-  ( (
RR*  e.  _V  /\  ( X  X.  X )  e. 
_V )  ->  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  =  { f  |  f : ( X  X.  X ) --> RR* } )
1411, 12, 13sylancr 410 . . . . . . 7  |-  ( X  e.  V  ->  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  =  { f  |  f : ( X  X.  X ) --> RR* } )
15 mapex 6548 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( X  X.  X
)  e.  _V  /\  RR* 
e.  _V )  ->  { f  |  f : ( X  X.  X ) -->
RR* }  e.  _V )
1612, 11, 15sylancl 409 . . . . . . 7  |-  ( X  e.  V  ->  { f  |  f : ( X  X.  X ) -->
RR* }  e.  _V )
1714, 16eqeltrd 2216 . . . . . 6  |-  ( X  e.  V  ->  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  e. 
_V )
18 rabexg 4071 . . . . . 6  |-  ( (
RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  e. 
_V  ->  { d  e.  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  |  A. x  e.  X  ( ( x d x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x
d y )  <_ 
( ( z d x ) +e
( z d y ) ) ) }  e.  _V )
1917, 18syl 14 . . . . 5  |-  ( X  e.  V  ->  { d  e.  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  |  A. x  e.  X  ( ( x d x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x
d y )  <_ 
( ( z d x ) +e
( z d y ) ) ) }  e.  _V )
201, 9, 10, 19fvmptd3 5514 . . . 4  |-  ( X  e.  V  ->  (PsMet `  X )  =  {
d  e.  ( RR*  ^m  ( X  X.  X
) )  |  A. x  e.  X  (
( x d x )  =  0  /\ 
A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x d y )  <_  ( (
z d x ) +e ( z d y ) ) ) } )
2120eleq2d 2209 . . 3  |-  ( X  e.  V  ->  ( D  e.  (PsMet `  X
)  <->  D  e.  { d  e.  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  |  A. x  e.  X  ( ( x d x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x
d y )  <_ 
( ( z d x ) +e
( z d y ) ) ) } ) )
22 oveq 5780 . . . . . . 7  |-  ( d  =  D  ->  (
x d x )  =  ( x D x ) )
2322eqeq1d 2148 . . . . . 6  |-  ( d  =  D  ->  (
( x d x )  =  0  <->  (
x D x )  =  0 ) )
24 oveq 5780 . . . . . . . 8  |-  ( d  =  D  ->  (
x d y )  =  ( x D y ) )
25 oveq 5780 . . . . . . . . 9  |-  ( d  =  D  ->  (
z d x )  =  ( z D x ) )
26 oveq 5780 . . . . . . . . 9  |-  ( d  =  D  ->  (
z d y )  =  ( z D y ) )
2725, 26oveq12d 5792 . . . . . . . 8  |-  ( d  =  D  ->  (
( z d x ) +e ( z d y ) )  =  ( ( z D x ) +e ( z D y ) ) )
2824, 27breq12d 3942 . . . . . . 7  |-  ( d  =  D  ->  (
( x d y )  <_  ( (
z d x ) +e ( z d y ) )  <-> 
( x D y )  <_  ( (
z D x ) +e ( z D y ) ) ) )
29282ralbidv 2459 . . . . . 6  |-  ( d  =  D  ->  ( A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x d y )  <_  ( (
z d x ) +e ( z d y ) )  <->  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( (
z D x ) +e ( z D y ) ) ) )
3023, 29anbi12d 464 . . . . 5  |-  ( d  =  D  ->  (
( ( x d x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x d y )  <_  (
( z d x ) +e ( z d y ) ) )  <->  ( (
x D x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  (
x D y )  <_  ( ( z D x ) +e ( z D y ) ) ) ) )
3130ralbidv 2437 . . . 4  |-  ( d  =  D  ->  ( A. x  e.  X  ( ( x d x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x d y )  <_  (
( z d x ) +e ( z d y ) ) )  <->  A. x  e.  X  ( (
x D x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  (
x D y )  <_  ( ( z D x ) +e ( z D y ) ) ) ) )
3231elrab 2840 . . 3  |-  ( D  e.  { d  e.  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  |  A. x  e.  X  ( ( x d x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x
d y )  <_ 
( ( z d x ) +e
( z d y ) ) ) }  <-> 
( D  e.  (
RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  /\  A. x  e.  X  ( ( x D x )  =  0  /\ 
A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( (
z D x ) +e ( z D y ) ) ) ) )
3321, 32syl6bb 195 . 2  |-  ( X  e.  V  ->  ( D  e.  (PsMet `  X
)  <->  ( D  e.  ( RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  /\  A. x  e.  X  ( ( x D x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x D y )  <_ 
( ( z D x ) +e
( z D y ) ) ) ) ) )
34 elmapg 6555 . . . 4  |-  ( (
RR*  e.  _V  /\  ( X  X.  X )  e. 
_V )  ->  ( D  e.  ( RR*  ^m  ( X  X.  X
) )  <->  D :
( X  X.  X
) --> RR* ) )
3511, 12, 34sylancr 410 . . 3  |-  ( X  e.  V  ->  ( D  e.  ( RR*  ^m  ( X  X.  X
) )  <->  D :
( X  X.  X
) --> RR* ) )
3635anbi1d 460 . 2  |-  ( X  e.  V  ->  (
( D  e.  (
RR*  ^m  ( X  X.  X ) )  /\  A. x  e.  X  ( ( x D x )  =  0  /\ 
A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( (
z D x ) +e ( z D y ) ) ) )  <->  ( D : ( X  X.  X ) --> RR*  /\  A. x  e.  X  (
( x D x )  =  0  /\ 
A. y  e.  X  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( (
z D x ) +e ( z D y ) ) ) ) ) )
3733, 36bitrd 187 1  |-  ( X  e.  V  ->  ( D  e.  (PsMet `  X
)  <->  ( D :
( X  X.  X
) --> RR*  /\  A. x  e.  X  ( (
x D x )  =  0  /\  A. y  e.  X  A. z  e.  X  (
x D y )  <_  ( ( z D x ) +e ( z D y ) ) ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 103    <-> wb 104    = wceq 1331    e. wcel 1480   {cab 2125   A.wral 2416   {crab 2420   _Vcvv 2686   class class class wbr 3929    X. cxp 4537   -->wf 5119   ` cfv 5123  (class class class)co 5774    ^m cmap 6542   0cc0 7620   RR*cxr 7799    <_ cle 7801   +ecxad 9557  PsMetcpsmet 12148
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-cnex 7711  ax-resscn 7712
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-ral 2421  df-rex 2422  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-id 4215  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-fv 5131  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-map 6544  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-psmet 12156
This theorem is referenced by:  psmetdmdm  12493  psmetf  12494  psmet0  12496  psmettri2  12497  psmetres2  12502  xmetpsmet  12538
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