MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  isngp2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isngp2 22311
Description: The property of being a normed group. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
isngp.n 𝑁 = (norm‘𝐺)
isngp.z = (-g𝐺)
isngp.d 𝐷 = (dist‘𝐺)
isngp2.x 𝑋 = (Base‘𝐺)
isngp2.e 𝐸 = (𝐷 ↾ (𝑋 × 𝑋))
Assertion
Ref Expression
isngp2 (𝐺 ∈ NrmGrp ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp ∧ (𝑁 ) = 𝐸))

Proof of Theorem isngp2
StepHypRef Expression
1 isngp.n . . 3 𝑁 = (norm‘𝐺)
2 isngp.z . . 3 = (-g𝐺)
3 isngp.d . . 3 𝐷 = (dist‘𝐺)
41, 2, 3isngp 22310 . 2 (𝐺 ∈ NrmGrp ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷))
5 isngp2.e . . . . . . 7 𝐸 = (𝐷 ↾ (𝑋 × 𝑋))
6 resss 5381 . . . . . . 7 (𝐷 ↾ (𝑋 × 𝑋)) ⊆ 𝐷
75, 6eqsstri 3614 . . . . . 6 𝐸𝐷
8 sseq1 3605 . . . . . 6 ((𝑁 ) = 𝐸 → ((𝑁 ) ⊆ 𝐷𝐸𝐷))
97, 8mpbiri 248 . . . . 5 ((𝑁 ) = 𝐸 → (𝑁 ) ⊆ 𝐷)
10 isngp2.x . . . . . . . . . . . . 13 𝑋 = (Base‘𝐺)
113reseq1i 5352 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐷 ↾ (𝑋 × 𝑋)) = ((dist‘𝐺) ↾ (𝑋 × 𝑋))
125, 11eqtri 2643 . . . . . . . . . . . . 13 𝐸 = ((dist‘𝐺) ↾ (𝑋 × 𝑋))
1310, 12msmet 22172 . . . . . . . . . . . 12 (𝐺 ∈ MetSp → 𝐸 ∈ (Met‘𝑋))
141, 10, 3, 5nmf2 22307 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐸 ∈ (Met‘𝑋)) → 𝑁:𝑋⟶ℝ)
1513, 14sylan2 491 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) → 𝑁:𝑋⟶ℝ)
1615adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → 𝑁:𝑋⟶ℝ)
1710, 2grpsubf 17415 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ∈ Grp → :(𝑋 × 𝑋)⟶𝑋)
1817ad2antrr 761 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → :(𝑋 × 𝑋)⟶𝑋)
19 fco 6015 . . . . . . . . . 10 ((𝑁:𝑋⟶ℝ ∧ :(𝑋 × 𝑋)⟶𝑋) → (𝑁 ):(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ)
2016, 18, 19syl2anc 692 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝑁 ):(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ)
21 fdm 6008 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ):(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ → dom (𝑁 ) = (𝑋 × 𝑋))
2220, 21syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → dom (𝑁 ) = (𝑋 × 𝑋))
2322reseq2d 5356 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝐸 ↾ dom (𝑁 )) = (𝐸 ↾ (𝑋 × 𝑋)))
2410, 12msf 22173 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ MetSp → 𝐸:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ)
2524ad2antlr 762 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → 𝐸:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ)
26 ffun 6005 . . . . . . . . 9 (𝐸:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ → Fun 𝐸)
2725, 26syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → Fun 𝐸)
28 simpr 477 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝑁 ) ⊆ 𝐷)
29 ssv 3604 . . . . . . . . . . . 12 ℝ ⊆ V
30 fss 6013 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ):(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ ∧ ℝ ⊆ V) → (𝑁 ):(𝑋 × 𝑋)⟶V)
3120, 29, 30sylancl 693 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝑁 ):(𝑋 × 𝑋)⟶V)
32 fssxp 6017 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ):(𝑋 × 𝑋)⟶V → (𝑁 ) ⊆ ((𝑋 × 𝑋) × V))
3331, 32syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝑁 ) ⊆ ((𝑋 × 𝑋) × V))
3428, 33ssind 3815 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝑁 ) ⊆ (𝐷 ∩ ((𝑋 × 𝑋) × V)))
35 df-res 5086 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ↾ (𝑋 × 𝑋)) = (𝐷 ∩ ((𝑋 × 𝑋) × V))
365, 35eqtri 2643 . . . . . . . . 9 𝐸 = (𝐷 ∩ ((𝑋 × 𝑋) × V))
3734, 36syl6sseqr 3631 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝑁 ) ⊆ 𝐸)
38 funssres 5888 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐸 ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐸) → (𝐸 ↾ dom (𝑁 )) = (𝑁 ))
3927, 37, 38syl2anc 692 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝐸 ↾ dom (𝑁 )) = (𝑁 ))
40 ffn 6002 . . . . . . . 8 (𝐸:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ → 𝐸 Fn (𝑋 × 𝑋))
41 fnresdm 5958 . . . . . . . 8 (𝐸 Fn (𝑋 × 𝑋) → (𝐸 ↾ (𝑋 × 𝑋)) = 𝐸)
4225, 40, 413syl 18 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝐸 ↾ (𝑋 × 𝑋)) = 𝐸)
4323, 39, 423eqtr3d 2663 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) → (𝑁 ) = 𝐸)
4443ex 450 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) → ((𝑁 ) ⊆ 𝐷 → (𝑁 ) = 𝐸))
459, 44impbid2 216 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) → ((𝑁 ) = 𝐸 ↔ (𝑁 ) ⊆ 𝐷))
4645pm5.32i 668 . . 3 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) = 𝐸) ↔ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷))
47 df-3an 1038 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp ∧ (𝑁 ) = 𝐸) ↔ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) = 𝐸))
48 df-3an 1038 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷) ↔ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp) ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷))
4946, 47, 483bitr4i 292 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp ∧ (𝑁 ) = 𝐸) ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp ∧ (𝑁 ) ⊆ 𝐷))
504, 49bitr4i 267 1 (𝐺 ∈ NrmGrp ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ MetSp ∧ (𝑁 ) = 𝐸))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  Vcvv 3186  cin 3554  wss 3555   × cxp 5072  dom cdm 5074  cres 5076  ccom 5078  Fun wfun 5841   Fn wfn 5842  wf 5843  cfv 5847  cr 9879  Basecbs 15781  distcds 15871  Grpcgrp 17343  -gcsg 17345  Metcme 19651  MetSpcmt 22033  normcnm 22291  NrmGrpcngp 22292
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-rep 4731  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-map 7804  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-sup 8292  df-inf 8293  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-n0 11237  df-z 11322  df-uz 11632  df-q 11733  df-rp 11777  df-xneg 11890  df-xadd 11891  df-xmul 11892  df-0g 16023  df-topgen 16025  df-mgm 17163  df-sgrp 17205  df-mnd 17216  df-grp 17346  df-minusg 17347  df-sbg 17348  df-psmet 19657  df-xmet 19658  df-met 19659  df-bl 19660  df-mopn 19661  df-top 20621  df-bases 20622  df-topon 20623  df-topsp 20624  df-xms 22035  df-ms 22036  df-nm 22297  df-ngp 22298
This theorem is referenced by:  isngp3  22312  ngpds  22318  ngppropd  22351  nrmtngdist  22371  nrmtngnrm  22372
  Copyright terms: Public domain W3C validator