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

Theorem blin 22220
 Description: The intersection of two balls with the same center is the smaller of them. (Contributed by NM, 1-Sep-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Nov-2013.)
Assertion
Ref Expression
blin (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) → ((𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ∩ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆)) = (𝑃(ball‘𝐷)if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆)))

Proof of Theorem blin
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 xmetcl 22130 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋𝑥𝑋) → (𝑃𝐷𝑥) ∈ ℝ*)
213expa 1264 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑃𝐷𝑥) ∈ ℝ*)
32adantlr 751 . . . . 5 ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑃𝐷𝑥) ∈ ℝ*)
4 simplrl 800 . . . . 5 ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) ∧ 𝑥𝑋) → 𝑅 ∈ ℝ*)
5 simplrr 801 . . . . 5 ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) ∧ 𝑥𝑋) → 𝑆 ∈ ℝ*)
6 xrltmin 12010 . . . . 5 (((𝑃𝐷𝑥) ∈ ℝ*𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*) → ((𝑃𝐷𝑥) < if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆) ↔ ((𝑃𝐷𝑥) < 𝑅 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆)))
73, 4, 5, 6syl3anc 1325 . . . 4 ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) ∧ 𝑥𝑋) → ((𝑃𝐷𝑥) < if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆) ↔ ((𝑃𝐷𝑥) < 𝑅 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆)))
87pm5.32da 673 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) → ((𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆)) ↔ (𝑥𝑋 ∧ ((𝑃𝐷𝑥) < 𝑅 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆))))
9 ifcl 4128 . . . 4 ((𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*) → if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆) ∈ ℝ*)
10 elbl 22187 . . . . 5 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋 ∧ if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆) ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆)) ↔ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆))))
11103expa 1264 . . . 4 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆) ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆)) ↔ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆))))
129, 11sylan2 491 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆)) ↔ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆))))
13 elbl 22187 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋𝑅 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ↔ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅)))
14133expa 1264 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ↔ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅)))
1514adantrr 753 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ↔ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅)))
16 elbl 22187 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆) ↔ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆)))
17163expa 1264 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝑆 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆) ↔ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆)))
1817adantrl 752 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆) ↔ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆)))
1915, 18anbi12d 747 . . . 4 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) → ((𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ∧ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆)) ↔ ((𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅) ∧ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆))))
20 elin 3794 . . . 4 (𝑥 ∈ ((𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ∩ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆)) ↔ (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ∧ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆)))
21 anandi 871 . . . 4 ((𝑥𝑋 ∧ ((𝑃𝐷𝑥) < 𝑅 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆)) ↔ ((𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅) ∧ (𝑥𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆)))
2219, 20, 213bitr4g 303 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) → (𝑥 ∈ ((𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ∩ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆)) ↔ (𝑥𝑋 ∧ ((𝑃𝐷𝑥) < 𝑅 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑆))))
238, 12, 223bitr4rd 301 . 2 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) → (𝑥 ∈ ((𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ∩ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆)) ↔ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆))))
2423eqrdv 2619 1 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ*𝑆 ∈ ℝ*)) → ((𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ∩ (𝑃(ball‘𝐷)𝑆)) = (𝑃(ball‘𝐷)if(𝑅𝑆, 𝑅, 𝑆)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   = wceq 1482   ∈ wcel 1989   ∩ cin 3571  ifcif 4084   class class class wbr 4651  ‘cfv 5886  (class class class)co 6647  ℝ*cxr 10070   < clt 10071   ≤ cle 10072  ∞Metcxmt 19725  ballcbl 19727 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1721  ax-4 1736  ax-5 1838  ax-6 1887  ax-7 1934  ax-8 1991  ax-9 1998  ax-10 2018  ax-11 2033  ax-12 2046  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4779  ax-nul 4787  ax-pow 4841  ax-pr 4904  ax-un 6946  ax-cnex 9989  ax-resscn 9990  ax-pre-lttri 10007  ax-pre-lttrn 10008 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1485  df-ex 1704  df-nf 1709  df-sb 1880  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2752  df-ne 2794  df-nel 2897  df-ral 2916  df-rex 2917  df-rab 2920  df-v 3200  df-sbc 3434  df-csb 3532  df-dif 3575  df-un 3577  df-in 3579  df-ss 3586  df-nul 3914  df-if 4085  df-pw 4158  df-sn 4176  df-pr 4178  df-op 4182  df-uni 4435  df-iun 4520  df-br 4652  df-opab 4711  df-mpt 4728  df-id 5022  df-po 5033  df-so 5034  df-xp 5118  df-rel 5119  df-cnv 5120  df-co 5121  df-dm 5122  df-rn 5123  df-res 5124  df-ima 5125  df-iota 5849  df-fun 5888  df-fn 5889  df-f 5890  df-f1 5891  df-fo 5892  df-f1o 5893  df-fv 5894  df-ov 6650  df-oprab 6651  df-mpt2 6652  df-1st 7165  df-2nd 7166  df-er 7739  df-map 7856  df-en 7953  df-dom 7954  df-sdom 7955  df-pnf 10073  df-mnf 10074  df-xr 10075  df-ltxr 10076  df-le 10077  df-psmet 19732  df-xmet 19733  df-bl 19735 This theorem is referenced by:  blin2  22228
 Copyright terms: Public domain W3C validator