Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  iccbnd Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem iccbnd 33271
Description: A closed interval in is bounded. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 22-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
iccbnd.1 𝐽 = (𝐴[,]𝐵)
iccbnd.2 𝑀 = ((abs ∘ − ) ↾ (𝐽 × 𝐽))
Assertion
Ref Expression
iccbnd ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ (Bnd‘𝐽))

Proof of Theorem iccbnd
Dummy variables 𝑥 𝑟 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iccbnd.2 . . 3 𝑀 = ((abs ∘ − ) ↾ (𝐽 × 𝐽))
2 cnmet 22485 . . . 4 (abs ∘ − ) ∈ (Met‘ℂ)
3 iccbnd.1 . . . . . 6 𝐽 = (𝐴[,]𝐵)
4 iccssre 12197 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
53, 4syl5eqss 3628 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐽 ⊆ ℝ)
6 ax-resscn 9937 . . . . 5 ℝ ⊆ ℂ
75, 6syl6ss 3595 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐽 ⊆ ℂ)
8 metres2 22078 . . . 4 (((abs ∘ − ) ∈ (Met‘ℂ) ∧ 𝐽 ⊆ ℂ) → ((abs ∘ − ) ↾ (𝐽 × 𝐽)) ∈ (Met‘𝐽))
92, 7, 8sylancr 694 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((abs ∘ − ) ↾ (𝐽 × 𝐽)) ∈ (Met‘𝐽))
101, 9syl5eqel 2702 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ (Met‘𝐽))
11 resubcl 10289 . . . 4 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐵𝐴) ∈ ℝ)
1211ancoms 469 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐵𝐴) ∈ ℝ)
131oveqi 6617 . . . . . . 7 (𝑥𝑀𝑦) = (𝑥((abs ∘ − ) ↾ (𝐽 × 𝐽))𝑦)
14 ovres 6753 . . . . . . . 8 ((𝑥𝐽𝑦𝐽) → (𝑥((abs ∘ − ) ↾ (𝐽 × 𝐽))𝑦) = (𝑥(abs ∘ − )𝑦))
1514adantl 482 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑥((abs ∘ − ) ↾ (𝐽 × 𝐽))𝑦) = (𝑥(abs ∘ − )𝑦))
1613, 15syl5eq 2667 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑥𝑀𝑦) = (𝑥(abs ∘ − )𝑦))
177sselda 3583 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐽) → 𝑥 ∈ ℂ)
187sselda 3583 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦𝐽) → 𝑦 ∈ ℂ)
1917, 18anim12dan 881 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ))
20 eqid 2621 . . . . . . . 8 (abs ∘ − ) = (abs ∘ − )
2120cnmetdval 22484 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥(abs ∘ − )𝑦) = (abs‘(𝑥𝑦)))
2219, 21syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑥(abs ∘ − )𝑦) = (abs‘(𝑥𝑦)))
2316, 22eqtrd 2655 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑥𝑀𝑦) = (abs‘(𝑥𝑦)))
24 simprr 795 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝑦𝐽)
2524, 3syl6eleq 2708 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵))
26 elicc2 12180 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ (𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝑦𝑦𝐵)))
2726adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑦 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ (𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝑦𝑦𝐵)))
2825, 27mpbid 222 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝑦𝑦𝐵))
2928simp1d 1071 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝑦 ∈ ℝ)
3012adantr 481 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝐵𝐴) ∈ ℝ)
31 resubcl 10289 . . . . . . . 8 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ (𝐵𝐴) ∈ ℝ) → (𝑦 − (𝐵𝐴)) ∈ ℝ)
3229, 30, 31syl2anc 692 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑦 − (𝐵𝐴)) ∈ ℝ)
33 simpll 789 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝐴 ∈ ℝ)
34 simprl 793 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝑥𝐽)
3534, 3syl6eleq 2708 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵))
36 elicc2 12180 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝑥𝑥𝐵)))
3736adantr 481 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↔ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝑥𝑥𝐵)))
3835, 37mpbid 222 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝐴𝑥𝑥𝐵))
3938simp1d 1071 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝑥 ∈ ℝ)
40 simplr 791 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝐵 ∈ ℝ)
4128simp3d 1073 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝑦𝐵)
4229, 40, 33, 41lesub1dd 10587 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑦𝐴) ≤ (𝐵𝐴))
4329, 33, 30, 42subled 10574 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑦 − (𝐵𝐴)) ≤ 𝐴)
4438simp2d 1072 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝐴𝑥)
4532, 33, 39, 43, 44letrd 10138 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑦 − (𝐵𝐴)) ≤ 𝑥)
4629, 30readdcld 10013 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑦 + (𝐵𝐴)) ∈ ℝ)
4738simp3d 1073 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝑥𝐵)
4828simp2d 1072 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝐴𝑦)
4933, 29, 40, 48lesub2dd 10588 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝐵𝑦) ≤ (𝐵𝐴))
5040, 29, 30lesubadd2d 10570 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → ((𝐵𝑦) ≤ (𝐵𝐴) ↔ 𝐵 ≤ (𝑦 + (𝐵𝐴))))
5149, 50mpbid 222 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝐵 ≤ (𝑦 + (𝐵𝐴)))
5239, 40, 46, 47, 51letrd 10138 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → 𝑥 ≤ (𝑦 + (𝐵𝐴)))
5339, 29, 30absdifled 14107 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → ((abs‘(𝑥𝑦)) ≤ (𝐵𝐴) ↔ ((𝑦 − (𝐵𝐴)) ≤ 𝑥𝑥 ≤ (𝑦 + (𝐵𝐴)))))
5445, 52, 53mpbir2and 956 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (abs‘(𝑥𝑦)) ≤ (𝐵𝐴))
5523, 54eqbrtrd 4635 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑥𝐽𝑦𝐽)) → (𝑥𝑀𝑦) ≤ (𝐵𝐴))
5655ralrimivva 2965 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ∀𝑥𝐽𝑦𝐽 (𝑥𝑀𝑦) ≤ (𝐵𝐴))
57 breq2 4617 . . . . 5 (𝑟 = (𝐵𝐴) → ((𝑥𝑀𝑦) ≤ 𝑟 ↔ (𝑥𝑀𝑦) ≤ (𝐵𝐴)))
58572ralbidv 2983 . . . 4 (𝑟 = (𝐵𝐴) → (∀𝑥𝐽𝑦𝐽 (𝑥𝑀𝑦) ≤ 𝑟 ↔ ∀𝑥𝐽𝑦𝐽 (𝑥𝑀𝑦) ≤ (𝐵𝐴)))
5958rspcev 3295 . . 3 (((𝐵𝐴) ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝐽𝑦𝐽 (𝑥𝑀𝑦) ≤ (𝐵𝐴)) → ∃𝑟 ∈ ℝ ∀𝑥𝐽𝑦𝐽 (𝑥𝑀𝑦) ≤ 𝑟)
6012, 56, 59syl2anc 692 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ∃𝑟 ∈ ℝ ∀𝑥𝐽𝑦𝐽 (𝑥𝑀𝑦) ≤ 𝑟)
61 isbnd3b 33216 . 2 (𝑀 ∈ (Bnd‘𝐽) ↔ (𝑀 ∈ (Met‘𝐽) ∧ ∃𝑟 ∈ ℝ ∀𝑥𝐽𝑦𝐽 (𝑥𝑀𝑦) ≤ 𝑟))
6210, 60, 61sylanbrc 697 1 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝑀 ∈ (Bnd‘𝐽))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wral 2907  wrex 2908  wss 3555   class class class wbr 4613   × cxp 5072  cres 5076  ccom 5078  cfv 5847  (class class class)co 6604  cc 9878  cr 9879   + caddc 9883  cle 10019  cmin 10210  [,]cicc 12120  abscabs 13908  Metcme 19651  Bndcbnd 33198
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957  ax-pre-sup 9958
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-er 7687  df-ec 7689  df-map 7804  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-sup 8292  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-div 10629  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-n0 11237  df-z 11322  df-uz 11632  df-rp 11777  df-xneg 11890  df-xadd 11891  df-xmul 11892  df-icc 12124  df-seq 12742  df-exp 12801  df-cj 13773  df-re 13774  df-im 13775  df-sqrt 13909  df-abs 13910  df-psmet 19657  df-xmet 19658  df-met 19659  df-bl 19660  df-bnd 33210
This theorem is referenced by:  icccmpALT  33272
  Copyright terms: Public domain W3C validator