ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  metss2 Unicode version

Theorem metss2 12667
Description: If the metric  D is "strongly finer" than  C (meaning that there is a positive real constant 
R such that  C ( x ,  y )  <_  R  x.  D (
x ,  y )), then  D generates a finer topology. (Using this theorem twice in each direction states that if two metrics are strongly equivalent, then they generate the same topology.) (Contributed by Mario Carneiro, 14-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
metequiv.3  |-  J  =  ( MetOpen `  C )
metequiv.4  |-  K  =  ( MetOpen `  D )
metss2.1  |-  ( ph  ->  C  e.  ( Met `  X ) )
metss2.2  |-  ( ph  ->  D  e.  ( Met `  X ) )
metss2.3  |-  ( ph  ->  R  e.  RR+ )
metss2.4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X ) )  -> 
( x C y )  <_  ( R  x.  ( x D y ) ) )
Assertion
Ref Expression
metss2  |-  ( ph  ->  J  C_  K )
Distinct variable groups:    x, y, C   
x, J, y    x, K, y    y, R    x, D, y    ph, x, y   
x, X, y
Allowed substitution hint:    R( x)

Proof of Theorem metss2
Dummy variables  s  r are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 109 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  X  /\  r  e.  RR+ )  -> 
r  e.  RR+ )
2 metss2.3 . . . . 5  |-  ( ph  ->  R  e.  RR+ )
3 rpdivcl 9467 . . . . 5  |-  ( ( r  e.  RR+  /\  R  e.  RR+ )  ->  (
r  /  R )  e.  RR+ )
41, 2, 3syl2anr 288 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  X  /\  r  e.  RR+ ) )  -> 
( r  /  R
)  e.  RR+ )
5 metequiv.3 . . . . 5  |-  J  =  ( MetOpen `  C )
6 metequiv.4 . . . . 5  |-  K  =  ( MetOpen `  D )
7 metss2.1 . . . . 5  |-  ( ph  ->  C  e.  ( Met `  X ) )
8 metss2.2 . . . . 5  |-  ( ph  ->  D  e.  ( Met `  X ) )
9 metss2.4 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X ) )  -> 
( x C y )  <_  ( R  x.  ( x D y ) ) )
105, 6, 7, 8, 2, 9metss2lem 12666 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  X  /\  r  e.  RR+ ) )  -> 
( x ( ball `  D ) ( r  /  R ) ) 
C_  ( x (
ball `  C )
r ) )
11 oveq2 5782 . . . . . 6  |-  ( s  =  ( r  /  R )  ->  (
x ( ball `  D
) s )  =  ( x ( ball `  D ) ( r  /  R ) ) )
1211sseq1d 3126 . . . . 5  |-  ( s  =  ( r  /  R )  ->  (
( x ( ball `  D ) s ) 
C_  ( x (
ball `  C )
r )  <->  ( x
( ball `  D )
( r  /  R
) )  C_  (
x ( ball `  C
) r ) ) )
1312rspcev 2789 . . . 4  |-  ( ( ( r  /  R
)  e.  RR+  /\  (
x ( ball `  D
) ( r  /  R ) )  C_  ( x ( ball `  C ) r ) )  ->  E. s  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
s )  C_  (
x ( ball `  C
) r ) )
144, 10, 13syl2anc 408 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  X  /\  r  e.  RR+ ) )  ->  E. s  e.  RR+  (
x ( ball `  D
) s )  C_  ( x ( ball `  C ) r ) )
1514ralrimivva 2514 . 2  |-  ( ph  ->  A. x  e.  X  A. r  e.  RR+  E. s  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
s )  C_  (
x ( ball `  C
) r ) )
16 metxmet 12524 . . . 4  |-  ( C  e.  ( Met `  X
)  ->  C  e.  ( *Met `  X
) )
177, 16syl 14 . . 3  |-  ( ph  ->  C  e.  ( *Met `  X ) )
18 metxmet 12524 . . . 4  |-  ( D  e.  ( Met `  X
)  ->  D  e.  ( *Met `  X
) )
198, 18syl 14 . . 3  |-  ( ph  ->  D  e.  ( *Met `  X ) )
205, 6metss 12663 . . 3  |-  ( ( C  e.  ( *Met `  X )  /\  D  e.  ( *Met `  X
) )  ->  ( J  C_  K  <->  A. x  e.  X  A. r  e.  RR+  E. s  e.  RR+  ( x ( ball `  D ) s ) 
C_  ( x (
ball `  C )
r ) ) )
2117, 19, 20syl2anc 408 . 2  |-  ( ph  ->  ( J  C_  K  <->  A. x  e.  X  A. r  e.  RR+  E. s  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
s )  C_  (
x ( ball `  C
) r ) ) )
2215, 21mpbird 166 1  |-  ( ph  ->  J  C_  K )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 103    <-> wb 104    = wceq 1331    e. wcel 1480   A.wral 2416   E.wrex 2417    C_ wss 3071   class class class wbr 3929   ` cfv 5123  (class class class)co 5774    x. cmul 7625    <_ cle 7801    / cdiv 8432   RR+crp 9441   *Metcxmet 12149   Metcmet 12150   ballcbl 12151   MetOpencmopn 12154
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 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-iinf 4502  ax-cnex 7711  ax-resscn 7712  ax-1cn 7713  ax-1re 7714  ax-icn 7715  ax-addcl 7716  ax-addrcl 7717  ax-mulcl 7718  ax-mulrcl 7719  ax-addcom 7720  ax-mulcom 7721  ax-addass 7722  ax-mulass 7723  ax-distr 7724  ax-i2m1 7725  ax-0lt1 7726  ax-1rid 7727  ax-0id 7728  ax-rnegex 7729  ax-precex 7730  ax-cnre 7731  ax-pre-ltirr 7732  ax-pre-ltwlin 7733  ax-pre-lttrn 7734  ax-pre-apti 7735  ax-pre-ltadd 7736  ax-pre-mulgt0 7737  ax-pre-mulext 7738  ax-arch 7739  ax-caucvg 7740
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 816  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-nel 2404  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rmo 2424  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-po 4218  df-iso 4219  df-iord 4288  df-on 4290  df-ilim 4291  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-isom 5132  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-recs 6202  df-frec 6288  df-map 6544  df-sup 6871  df-inf 6872  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-ltxr 7805  df-le 7806  df-sub 7935  df-neg 7936  df-reap 8337  df-ap 8344  df-div 8433  df-inn 8721  df-2 8779  df-3 8780  df-4 8781  df-n0 8978  df-z 9055  df-uz 9327  df-q 9412  df-rp 9442  df-xneg 9559  df-xadd 9560  df-seqfrec 10219  df-exp 10293  df-cj 10614  df-re 10615  df-im 10616  df-rsqrt 10770  df-abs 10771  df-topgen 12141  df-psmet 12156  df-xmet 12157  df-met 12158  df-bl 12159  df-mopn 12160  df-top 12165  df-bases 12210
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator