ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  blssioo Unicode version

Theorem blssioo 13596
Description: The balls of the standard real metric space are included in the open real intervals. (Contributed by NM, 8-May-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 13-Nov-2013.)
Hypothesis
Ref Expression
remet.1  |-  D  =  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( RR 
X.  RR ) )
Assertion
Ref Expression
blssioo  |-  ran  ( ball `  D )  C_  ran  (,)

Proof of Theorem blssioo
Dummy variables  r  y  z  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 remet.1 . . . . 5  |-  D  =  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( RR 
X.  RR ) )
21rexmet 13592 . . . 4  |-  D  e.  ( *Met `  RR )
3 blrn 13463 . . . 4  |-  ( D  e.  ( *Met `  RR )  ->  (
z  e.  ran  ( ball `  D )  <->  E. y  e.  RR  E. r  e. 
RR*  z  =  ( y ( ball `  D
) r ) ) )
42, 3ax-mp 5 . . 3  |-  ( z  e.  ran  ( ball `  D )  <->  E. y  e.  RR  E. r  e. 
RR*  z  =  ( y ( ball `  D
) r ) )
5 elxr 9745 . . . . . 6  |-  ( r  e.  RR*  <->  ( r  e.  RR  \/  r  = +oo  \/  r  = -oo ) )
61bl2ioo 13593 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  e.  RR )  ->  ( y ( ball `  D ) r )  =  ( ( y  -  r ) (,) ( y  +  r ) ) )
7 resubcl 8195 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  e.  RR )  ->  ( y  -  r
)  e.  RR )
8 readdcl 7912 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  e.  RR )  ->  ( y  +  r )  e.  RR )
9 rexr 7977 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( y  -  r )  e.  RR  ->  (
y  -  r )  e.  RR* )
10 rexr 7977 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( y  +  r )  e.  RR  ->  (
y  +  r )  e.  RR* )
11 ioorebasg 9944 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( y  -  r
)  e.  RR*  /\  (
y  +  r )  e.  RR* )  ->  (
( y  -  r
) (,) ( y  +  r ) )  e.  ran  (,) )
129, 10, 11syl2an 289 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( y  -  r
)  e.  RR  /\  ( y  +  r )  e.  RR )  ->  ( ( y  -  r ) (,) ( y  +  r ) )  e.  ran  (,) )
137, 8, 12syl2anc 411 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  e.  RR )  ->  ( ( y  -  r ) (,) (
y  +  r ) )  e.  ran  (,) )
146, 13eqeltrd 2252 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  e.  RR )  ->  ( y ( ball `  D ) r )  e.  ran  (,) )
15 oveq2 5873 . . . . . . . . 9  |-  ( r  = +oo  ->  (
y ( ball `  D
) r )  =  ( y ( ball `  D ) +oo )
)
161remet 13591 . . . . . . . . . 10  |-  D  e.  ( Met `  RR )
17 blpnf 13451 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( D  e.  ( Met `  RR )  /\  y  e.  RR )  ->  (
y ( ball `  D
) +oo )  =  RR )
1816, 17mpan 424 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  RR  ->  (
y ( ball `  D
) +oo )  =  RR )
1915, 18sylan9eqr 2230 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  = +oo )  ->  ( y ( ball `  D ) r )  =  RR )
20 ioomax 9917 . . . . . . . . 9  |-  ( -oo (,) +oo )  =  RR
21 mnfxr 7988 . . . . . . . . . 10  |- -oo  e.  RR*
22 pnfxr 7984 . . . . . . . . . 10  |- +oo  e.  RR*
23 ioorebasg 9944 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( -oo  e.  RR*  /\ +oo  e.  RR* )  ->  ( -oo (,) +oo )  e. 
ran  (,) )
2421, 22, 23mp2an 426 . . . . . . . . 9  |-  ( -oo (,) +oo )  e.  ran  (,)
2520, 24eqeltrri 2249 . . . . . . . 8  |-  RR  e.  ran  (,)
2619, 25eqeltrdi 2266 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  = +oo )  ->  ( y ( ball `  D ) r )  e.  ran  (,) )
27 oveq2 5873 . . . . . . . . 9  |-  ( r  = -oo  ->  (
y ( ball `  D
) r )  =  ( y ( ball `  D ) -oo )
)
28 0xr 7978 . . . . . . . . . . . 12  |-  0  e.  RR*
29 nltmnf 9757 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0  e.  RR*  ->  -.  0  < -oo )
3028, 29ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11  |-  -.  0  < -oo
31 xblm 13468 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  RR )  /\  y  e.  RR  /\ -oo  e.  RR* )  ->  ( E. w  w  e.  ( y ( ball `  D ) -oo )  <->  0  < -oo ) )
322, 21, 31mp3an13 1328 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  RR  ->  ( E. w  w  e.  ( y ( ball `  D ) -oo )  <->  0  < -oo ) )
3330, 32mtbiri 675 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  RR  ->  -.  E. w  w  e.  ( y ( ball `  D
) -oo ) )
34 notm0 3441 . . . . . . . . . 10  |-  ( -. 
E. w  w  e.  ( y ( ball `  D ) -oo )  <->  ( y ( ball `  D
) -oo )  =  (/) )
3533, 34sylib 122 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  RR  ->  (
y ( ball `  D
) -oo )  =  (/) )
3627, 35sylan9eqr 2230 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  = -oo )  ->  ( y ( ball `  D ) r )  =  (/) )
37 iooidg 9878 . . . . . . . . . 10  |-  ( 0  e.  RR*  ->  ( 0 (,) 0 )  =  (/) )
3828, 37ax-mp 5 . . . . . . . . 9  |-  ( 0 (,) 0 )  =  (/)
39 ioorebasg 9944 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  0  e.  RR* )  ->  (
0 (,) 0 )  e.  ran  (,) )
4028, 28, 39mp2an 426 . . . . . . . . 9  |-  ( 0 (,) 0 )  e. 
ran  (,)
4138, 40eqeltrri 2249 . . . . . . . 8  |-  (/)  e.  ran  (,)
4236, 41eqeltrdi 2266 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  = -oo )  ->  ( y ( ball `  D ) r )  e.  ran  (,) )
4314, 26, 423jaodan 1306 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  RR  /\  ( r  e.  RR  \/  r  = +oo  \/  r  = -oo ) )  ->  (
y ( ball `  D
) r )  e. 
ran  (,) )
445, 43sylan2b 287 . . . . 5  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  e.  RR* )  -> 
( y ( ball `  D ) r )  e.  ran  (,) )
45 eleq1 2238 . . . . 5  |-  ( z  =  ( y (
ball `  D )
r )  ->  (
z  e.  ran  (,)  <->  (
y ( ball `  D
) r )  e. 
ran  (,) ) )
4644, 45syl5ibrcom 157 . . . 4  |-  ( ( y  e.  RR  /\  r  e.  RR* )  -> 
( z  =  ( y ( ball `  D
) r )  -> 
z  e.  ran  (,) ) )
4746rexlimivv 2598 . . 3  |-  ( E. y  e.  RR  E. r  e.  RR*  z  =  ( y ( ball `  D ) r )  ->  z  e.  ran  (,) )
484, 47sylbi 121 . 2  |-  ( z  e.  ran  ( ball `  D )  ->  z  e.  ran  (,) )
4948ssriv 3157 1  |-  ran  ( ball `  D )  C_  ran  (,)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ w3o 977    = wceq 1353   E.wex 1490    e. wcel 2146   E.wrex 2454    C_ wss 3127   (/)c0 3420   class class class wbr 3998    X. cxp 4618   ran crn 4621    |` cres 4622    o. ccom 4624   ` cfv 5208  (class class class)co 5865   RRcr 7785   0cc0 7786    + caddc 7789   +oocpnf 7963   -oocmnf 7964   RR*cxr 7965    < clt 7966    - cmin 8102   (,)cioo 9857   abscabs 10972   *Metcxmet 13031   Metcmet 13032   ballcbl 13033
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1445  ax-7 1446  ax-gen 1447  ax-ie1 1491  ax-ie2 1492  ax-8 1502  ax-10 1503  ax-11 1504  ax-i12 1505  ax-bndl 1507  ax-4 1508  ax-17 1524  ax-i9 1528  ax-ial 1532  ax-i5r 1533  ax-13 2148  ax-14 2149  ax-ext 2157  ax-coll 4113  ax-sep 4116  ax-nul 4124  ax-pow 4169  ax-pr 4203  ax-un 4427  ax-setind 4530  ax-iinf 4581  ax-cnex 7877  ax-resscn 7878  ax-1cn 7879  ax-1re 7880  ax-icn 7881  ax-addcl 7882  ax-addrcl 7883  ax-mulcl 7884  ax-mulrcl 7885  ax-addcom 7886  ax-mulcom 7887  ax-addass 7888  ax-mulass 7889  ax-distr 7890  ax-i2m1 7891  ax-0lt1 7892  ax-1rid 7893  ax-0id 7894  ax-rnegex 7895  ax-precex 7896  ax-cnre 7897  ax-pre-ltirr 7898  ax-pre-ltwlin 7899  ax-pre-lttrn 7900  ax-pre-apti 7901  ax-pre-ltadd 7902  ax-pre-mulgt0 7903  ax-pre-mulext 7904  ax-arch 7905  ax-caucvg 7906
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1459  df-sb 1761  df-eu 2027  df-mo 2028  df-clab 2162  df-cleq 2168  df-clel 2171  df-nfc 2306  df-ne 2346  df-nel 2441  df-ral 2458  df-rex 2459  df-reu 2460  df-rmo 2461  df-rab 2462  df-v 2737  df-sbc 2961  df-csb 3056  df-dif 3129  df-un 3131  df-in 3133  df-ss 3140  df-nul 3421  df-if 3533  df-pw 3574  df-sn 3595  df-pr 3596  df-op 3598  df-uni 3806  df-int 3841  df-iun 3884  df-br 3999  df-opab 4060  df-mpt 4061  df-tr 4097  df-id 4287  df-po 4290  df-iso 4291  df-iord 4360  df-on 4362  df-ilim 4363  df-suc 4365  df-iom 4584  df-xp 4626  df-rel 4627  df-cnv 4628  df-co 4629  df-dm 4630  df-rn 4631  df-res 4632  df-ima 4633  df-iota 5170  df-fun 5210  df-fn 5211  df-f 5212  df-f1 5213  df-fo 5214  df-f1o 5215  df-fv 5216  df-riota 5821  df-ov 5868  df-oprab 5869  df-mpo 5870  df-1st 6131  df-2nd 6132  df-recs 6296  df-frec 6382  df-map 6640  df-pnf 7968  df-mnf 7969  df-xr 7970  df-ltxr 7971  df-le 7972  df-sub 8104  df-neg 8105  df-reap 8506  df-ap 8513  df-div 8602  df-inn 8891  df-2 8949  df-3 8950  df-4 8951  df-n0 9148  df-z 9225  df-uz 9500  df-rp 9623  df-xadd 9742  df-ioo 9861  df-seqfrec 10414  df-exp 10488  df-cj 10817  df-re 10818  df-im 10819  df-rsqrt 10973  df-abs 10974  df-psmet 13038  df-xmet 13039  df-met 13040  df-bl 13041
This theorem is referenced by:  tgioo  13597
  Copyright terms: Public domain W3C validator