Theorem cnmet 13071

Description: The absolute value metric determines a metric space on the complex numbers. This theorem provides a link between complex numbers and metrics spaces, making metric space theorems available for use with complex numbers. (Contributed by FL, 9-Oct-2006.)

Assertion

Ref	Expression
cnmet	|- ( abs o. - ) e. ( Met ` CC )

Proof of Theorem cnmet

Dummy variables x y z are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cnex 7868	. 2 |- CC e. _V
2		absf 11038	. . 3 |- abs : CC --> RR
3		subf 8091	. . 3 |- - : ( CC X. CC ) --> CC
4		fco 5347	. . 3 |- ( ( abs : CC --> RR /\ - : ( CC X. CC ) --> CC ) -> ( abs o. - ) : ( CC X. CC ) --> RR )
5	2, 3, 4	mp2an 423	. 2 |- ( abs o. - ) : ( CC X. CC ) --> RR
6		subcl 8088	. . . 4 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC ) -> ( x - y ) e. CC )
7	6	abs00ad 10993	. . 3 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC ) -> ( ( abs ` ( x - y ) ) = 0 <-> ( x - y ) = 0 ) )
8		eqid 2164	. . . . . 6 |- ( abs o. - ) = ( abs o. - )
9	8	cnmetdval 13070	. . . . 5 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC ) -> ( x ( abs o. - ) y ) = ( abs ` ( x - y ) ) )
10	9	eqcomd 2170	. . . 4 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC ) -> ( abs ` ( x - y ) ) = ( x ( abs o. - ) y ) )
11	10	eqeq1d 2173	. . 3 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC ) -> ( ( abs ` ( x - y ) ) = 0 <-> ( x ( abs o. - ) y ) = 0 ) )
12		subeq0 8115	. . 3 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC ) -> ( ( x - y ) = 0 <-> x = y ) )
13	7, 11, 12	3bitr3d 217	. 2 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC ) -> ( ( x ( abs o. - ) y ) = 0 <-> x = y ) )
14		abs3dif 11033	. . . 4 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC /\ z e. CC ) -> ( abs ` ( x - y ) ) <_ ( ( abs ` ( x - z ) ) + ( abs ` ( z - y ) ) ) )
15		abssub 11029	. . . . . 6 |- ( ( x e. CC /\ z e. CC ) -> ( abs ` ( x - z ) ) = ( abs ` ( z - x ) ) )
16	15	oveq1d 5851	. . . . 5 |- ( ( x e. CC /\ z e. CC ) -> ( ( abs ` ( x - z ) ) + ( abs ` ( z - y ) ) ) = ( ( abs ` ( z - x ) ) + ( abs ` ( z - y ) ) ) )
17	16	3adant2 1005	. . . 4 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC /\ z e. CC ) -> ( ( abs ` ( x - z ) ) + ( abs ` ( z - y ) ) ) = ( ( abs ` ( z - x ) ) + ( abs ` ( z - y ) ) ) )
18	14, 17	breqtrd 4002	. . 3 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC /\ z e. CC ) -> ( abs ` ( x - y ) ) <_ ( ( abs ` ( z - x ) ) + ( abs ` ( z - y ) ) ) )
19	9	3adant3 1006	. . 3 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC /\ z e. CC ) -> ( x ( abs o. - ) y ) = ( abs ` ( x - y ) ) )
20	8	cnmetdval 13070	. . . . . 6 |- ( ( z e. CC /\ x e. CC ) -> ( z ( abs o. - ) x ) = ( abs ` ( z - x ) ) )
21	20	3adant3 1006	. . . . 5 |- ( ( z e. CC /\ x e. CC /\ y e. CC ) -> ( z ( abs o. - ) x ) = ( abs ` ( z - x ) ) )
22	8	cnmetdval 13070	. . . . . 6 |- ( ( z e. CC /\ y e. CC ) -> ( z ( abs o. - ) y ) = ( abs ` ( z - y ) ) )
23	22	3adant2 1005	. . . . 5 |- ( ( z e. CC /\ x e. CC /\ y e. CC ) -> ( z ( abs o. - ) y ) = ( abs ` ( z - y ) ) )
24	21, 23	oveq12d 5854	. . . 4 |- ( ( z e. CC /\ x e. CC /\ y e. CC ) -> ( ( z ( abs o. - ) x ) + ( z ( abs o. - ) y ) ) = ( ( abs ` ( z - x ) ) + ( abs ` ( z - y ) ) ) )
25	24	3coml 1199	. . 3 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC /\ z e. CC ) -> ( ( z ( abs o. - ) x ) + ( z ( abs o. - ) y ) ) = ( ( abs ` ( z - x ) ) + ( abs ` ( z - y ) ) ) )
26	18, 19, 25	3brtr4d 4008	. 2 |- ( ( x e. CC /\ y e. CC /\ z e. CC ) -> ( x ( abs o. - ) y ) <_ ( ( z ( abs o. - ) x ) + ( z ( abs o. - ) y ) ) )
27	1, 5, 13, 26	ismeti 12887	1 |- ( abs o. - ) e. ( Met ` CC )

Syntax hints:   /\ wa 103   /\ w3a 967   = wceq 1342   e. wcel 2135   X. cxp 4596   o. ccom 4602   -->wf 5178   ` cfv 5182  (class class class)co 5836   CCcc 7742   RRcr 7743   0cc0 7744   + caddc 7747   <_ cle 7925   - cmin 8060   abscabs 10925   Metcmet 12522

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1434  ax-7 1435  ax-gen 1436  ax-ie1 1480  ax-ie2 1481  ax-8 1491  ax-10 1492  ax-11 1493  ax-i12 1494  ax-bndl 1496  ax-4 1497  ax-17 1513  ax-i9 1517  ax-ial 1521  ax-i5r 1522  ax-13 2137  ax-14 2138  ax-ext 2146  ax-coll 4091  ax-sep 4094  ax-nul 4102  ax-pow 4147  ax-pr 4181  ax-un 4405  ax-setind 4508  ax-iinf 4559  ax-cnex 7835  ax-resscn 7836  ax-1cn 7837  ax-1re 7838  ax-icn 7839  ax-addcl 7840  ax-addrcl 7841  ax-mulcl 7842  ax-mulrcl 7843  ax-addcom 7844  ax-mulcom 7845  ax-addass 7846  ax-mulass 7847  ax-distr 7848  ax-i2m1 7849  ax-0lt1 7850  ax-1rid 7851  ax-0id 7852  ax-rnegex 7853  ax-precex 7854  ax-cnre 7855  ax-pre-ltirr 7856  ax-pre-ltwlin 7857  ax-pre-lttrn 7858  ax-pre-apti 7859  ax-pre-ltadd 7860  ax-pre-mulgt0 7861  ax-pre-mulext 7862  ax-arch 7863  ax-caucvg 7864

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  df-3or 968  df-3an 969  df-tru 1345  df-fal 1348  df-nf 1448  df-sb 1750  df-eu 2016  df-mo 2017  df-clab 2151  df-cleq 2157  df-clel 2160  df-nfc 2295  df-ne 2335  df-nel 2430  df-ral 2447  df-rex 2448  df-reu 2449  df-rmo 2450  df-rab 2451  df-v 2723  df-sbc 2947  df-csb 3041  df-dif 3113  df-un 3115  df-in 3117  df-ss 3124  df-nul 3405  df-if 3516  df-pw 3555  df-sn 3576  df-pr 3577  df-op 3579  df-uni 3784  df-int 3819  df-iun 3862  df-br 3977  df-opab 4038  df-mpt 4039  df-tr 4075  df-id 4265  df-po 4268  df-iso 4269  df-iord 4338  df-on 4340  df-ilim 4341  df-suc 4343  df-iom 4562  df-xp 4604  df-rel 4605  df-cnv 4606  df-co 4607  df-dm 4608  df-rn 4609  df-res 4610  df-ima 4611  df-iota 5147  df-fun 5184  df-fn 5185  df-f 5186  df-f1 5187  df-fo 5188  df-f1o 5189  df-fv 5190  df-riota 5792  df-ov 5839  df-oprab 5840  df-mpo 5841  df-1st 6100  df-2nd 6101  df-recs 6264  df-frec 6350  df-map 6607  df-pnf 7926  df-mnf 7927  df-xr 7928  df-ltxr 7929  df-le 7930  df-sub 8062  df-neg 8063  df-reap 8464  df-ap 8471  df-div 8560  df-inn 8849  df-2 8907  df-3 8908  df-4 8909  df-n0 9106  df-z 9183  df-uz 9458  df-rp 9581  df-seqfrec 10371  df-exp 10445  df-cj 10770  df-re 10771  df-im 10772  df-rsqrt 10926  df-abs 10927  df-met 12530

This theorem is referenced by:  cnxmet  13072  remet  13081