Theorem xmeter 13076

Description: The "finitely separated" relation is an equivalence relation. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Aug-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
xmeter.1	|- .~ = ( `' D " RR )

Assertion

Ref	Expression
xmeter	|- ( D e. ( *Met ` X ) -> .~ Er X )

Proof of Theorem xmeter

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		xmeter.1	. . . . 5 |- .~ = ( `' D " RR )
2		cnvimass 4967	. . . . 5 |- ( `' D " RR ) C_ dom D
3	1, 2	eqsstri 3174	. . . 4 |- .~ C_ dom D
4		xmetf 12990	. . . 4 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> D : ( X X. X ) --> RR* )
5	3, 4	fssdm 5352	. . 3 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> .~ C_ ( X X. X ) )
6		relxp 4713	. . 3 |- Rel ( X X. X )
7		relss 4691	. . 3 |- ( .~ C_ ( X X. X ) -> ( Rel ( X X. X ) -> Rel .~ ) )
8	5, 6, 7	mpisyl 1434	. 2 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> Rel .~ )
9	1	xmeterval 13075	. . . . 5 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> ( x .~ y <-> ( x e. X /\ y e. X /\ ( x D y ) e. RR ) ) )
10	9	biimpa 294	. . . 4 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x .~ y ) -> ( x e. X /\ y e. X /\ ( x D y ) e. RR ) )
11	10	simp2d 1000	. . 3 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x .~ y ) -> y e. X )
12	10	simp1d 999	. . 3 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x .~ y ) -> x e. X )
13		simpl 108	. . . . 5 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x .~ y ) -> D e. ( *Met ` X ) )
14		xmetsym 13008	. . . . 5 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x e. X /\ y e. X ) -> ( x D y ) = ( y D x ) )
15	13, 12, 11, 14	syl3anc 1228	. . . 4 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x .~ y ) -> ( x D y ) = ( y D x ) )
16	10	simp3d 1001	. . . 4 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x .~ y ) -> ( x D y ) e. RR )
17	15, 16	eqeltrrd 2244	. . 3 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x .~ y ) -> ( y D x ) e. RR )
18	1	xmeterval 13075	. . . 4 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> ( y .~ x <-> ( y e. X /\ x e. X /\ ( y D x ) e. RR ) ) )
19	18	adantr 274	. . 3 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x .~ y ) -> ( y .~ x <-> ( y e. X /\ x e. X /\ ( y D x ) e. RR ) ) )
20	11, 12, 17, 19	mpbir3and 1170	. 2 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x .~ y ) -> y .~ x )
21	12	adantrr 471	. . 3 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> x e. X )
22	1	xmeterval 13075	. . . . . 6 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> ( y .~ z <-> ( y e. X /\ z e. X /\ ( y D z ) e. RR ) ) )
23	22	biimpa 294	. . . . 5 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ y .~ z ) -> ( y e. X /\ z e. X /\ ( y D z ) e. RR ) )
24	23	adantrl 470	. . . 4 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> ( y e. X /\ z e. X /\ ( y D z ) e. RR ) )
25	24	simp2d 1000	. . 3 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> z e. X )
26		simpl 108	. . . 4 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> D e. ( *Met ` X ) )
27	16	adantrr 471	. . . . 5 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> ( x D y ) e. RR )
28	24	simp3d 1001	. . . . 5 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> ( y D z ) e. RR )
29		rexadd 9788	. . . . . 6 |- ( ( ( x D y ) e. RR /\ ( y D z ) e. RR ) -> ( ( x D y ) +e ( y D z ) ) = ( ( x D y ) + ( y D z ) ) )
30		readdcl 7879	. . . . . 6 |- ( ( ( x D y ) e. RR /\ ( y D z ) e. RR ) -> ( ( x D y ) + ( y D z ) ) e. RR )
31	29, 30	eqeltrd 2243	. . . . 5 |- ( ( ( x D y ) e. RR /\ ( y D z ) e. RR ) -> ( ( x D y ) +e ( y D z ) ) e. RR )
32	27, 28, 31	syl2anc 409	. . . 4 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> ( ( x D y ) +e ( y D z ) ) e. RR )
33	11	adantrr 471	. . . . 5 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> y e. X )
34		xmettri 13012	. . . . 5 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x e. X /\ z e. X /\ y e. X ) ) -> ( x D z ) <_ ( ( x D y ) +e ( y D z ) ) )
35	26, 21, 25, 33, 34	syl13anc 1230	. . . 4 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> ( x D z ) <_ ( ( x D y ) +e ( y D z ) ) )
36		xmetlecl 13007	. . . 4 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x e. X /\ z e. X ) /\ ( ( ( x D y ) +e ( y D z ) ) e. RR /\ ( x D z ) <_ ( ( x D y ) +e ( y D z ) ) ) ) -> ( x D z ) e. RR )
37	26, 21, 25, 32, 35, 36	syl122anc 1237	. . 3 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> ( x D z ) e. RR )
38	1	xmeterval 13075	. . . 4 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> ( x .~ z <-> ( x e. X /\ z e. X /\ ( x D z ) e. RR ) ) )
39	38	adantr 274	. . 3 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> ( x .~ z <-> ( x e. X /\ z e. X /\ ( x D z ) e. RR ) ) )
40	21, 25, 37, 39	mpbir3and 1170	. 2 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ ( x .~ y /\ y .~ z ) ) -> x .~ z )
41		xmet0 13003	. . . . . . 7 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x e. X ) -> ( x D x ) = 0 )
42		0re 7899	. . . . . . 7 |- 0 e. RR
43	41, 42	eqeltrdi 2257	. . . . . 6 |- ( ( D e. ( *Met ` X ) /\ x e. X ) -> ( x D x ) e. RR )
44	43	ex 114	. . . . 5 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> ( x e. X -> ( x D x ) e. RR ) )
45	44	pm4.71rd 392	. . . 4 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> ( x e. X <-> ( ( x D x ) e. RR /\ x e. X ) ) )
46		df-3an 970	. . . . 5 |- ( ( x e. X /\ x e. X /\ ( x D x ) e. RR ) <-> ( ( x e. X /\ x e. X ) /\ ( x D x ) e. RR ) )
47		anidm 394	. . . . . 6 |- ( ( x e. X /\ x e. X ) <-> x e. X )
48	47	anbi2ci 455	. . . . 5 |- ( ( ( x e. X /\ x e. X ) /\ ( x D x ) e. RR ) <-> ( ( x D x ) e. RR /\ x e. X ) )
49	46, 48	bitri 183	. . . 4 |- ( ( x e. X /\ x e. X /\ ( x D x ) e. RR ) <-> ( ( x D x ) e. RR /\ x e. X ) )
50	45, 49	bitr4di 197	. . 3 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> ( x e. X <-> ( x e. X /\ x e. X /\ ( x D x ) e. RR ) ) )
51	1	xmeterval 13075	. . 3 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> ( x .~ x <-> ( x e. X /\ x e. X /\ ( x D x ) e. RR ) ) )
52	50, 51	bitr4d 190	. 2 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> ( x e. X <-> x .~ x ) )
53	8, 20, 40, 52	iserd 6527	1 |- ( D e. ( *Met ` X ) -> .~ Er X )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   /\ w3a 968   = wceq 1343   e. wcel 2136   C_ wss 3116   class class class wbr 3982   X. cxp 4602   `'ccnv 4603   dom cdm 4604   "cima 4607   Rel wrel 4609   ` cfv 5188  (class class class)co 5842   Er wer 6498   RRcr 7752   0cc0 7753   + caddc 7756   RR*cxr 7932   <_ cle 7934   +ecxad 9706   *Metcxmet 12620

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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-mulrcl 7852  ax-addcom 7853  ax-mulcom 7854  ax-addass 7855  ax-mulass 7856  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-1rid 7860  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-precex 7863  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869  ax-pre-mulgt0 7870

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-id 4271  df-po 4274  df-iso 4275  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-fv 5196  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-er 6501  df-map 6616  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-2 8916  df-xadd 9709  df-xmet 12628

This theorem is referenced by:  blpnfctr  13079  xmetresbl  13080