Theorem xmettx 15321

Description: The maximum metric (Chebyshev distance) on the product of two sets, expressed as a binary topological product. (Contributed by Jim Kingdon, 11-Oct-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
xmetxp.p	|- P = ( u e. ( X X. Y ) , v e. ( X X. Y ) |-> sup ( { ( ( 1st ` u ) M ( 1st ` v ) ) , ( ( 2nd ` u ) N ( 2nd ` v ) ) } , RR* , < ) )
xmetxp.1	|- ( ph -> M e. ( *Met ` X ) )
xmetxp.2	|- ( ph -> N e. ( *Met ` Y ) )
xmettx.j	|- J = ( MetOpen ` M )
xmettx.k	|- K = ( MetOpen ` N )
xmettx.l	|- L = ( MetOpen ` P )

Assertion

Ref	Expression
xmettx	|- ( ph -> L = ( J tX K ) )

Distinct variable groups:   u, M, v   u, N, v   u, X, v   u, Y, v

Allowed substitution hints:   ph( v, u)   P( v, u)   J( v, u)   K( v, u)   L( v, u)

Proof of Theorem xmettx

Dummy variables j k m n x y r s w are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		xmetxp.p	. . 3 |- P = ( u e. ( X X. Y ) , v e. ( X X. Y ) |-> sup ( { ( ( 1st ` u ) M ( 1st ` v ) ) , ( ( 2nd ` u ) N ( 2nd ` v ) ) } , RR* , < ) )
2		xmetxp.1	. . 3 |- ( ph -> M e. ( *Met ` X ) )
3		xmetxp.2	. . 3 |- ( ph -> N e. ( *Met ` Y ) )
4		xmettx.j	. . 3 |- J = ( MetOpen ` M )
5		xmettx.k	. . 3 |- K = ( MetOpen ` N )
6		xmettx.l	. . 3 |- L = ( MetOpen ` P )
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	xmettxlem 15320	. 2 |- ( ph -> L C_ ( J tX K ) )
8		eqid 2231	. . . . . . . . . . . 12 |- ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) = ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) )
9	8	elrnmpog 6144	. . . . . . . . . . 11 |- ( w e. _V -> ( w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) <-> E. r e. J E. s e. K w = ( r X. s ) ) )
10	9	elv 2807	. . . . . . . . . 10 |- ( w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) <-> E. r e. J E. s e. K w = ( r X. s ) )
11	10	biimpi 120	. . . . . . . . 9 |- ( w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) -> E. r e. J E. s e. K w = ( r X. s ) )
12	11	adantl 277	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) -> E. r e. J E. s e. K w = ( r X. s ) )
13		xpeq1 4745	. . . . . . . . . 10 |- ( r = x -> ( r X. s ) = ( x X. s ) )
14	13	eqeq2d 2243	. . . . . . . . 9 |- ( r = x -> ( w = ( r X. s ) <-> w = ( x X. s ) ) )
15		xpeq2 4746	. . . . . . . . . 10 |- ( s = y -> ( x X. s ) = ( x X. y ) )
16	15	eqeq2d 2243	. . . . . . . . 9 |- ( s = y -> ( w = ( x X. s ) <-> w = ( x X. y ) ) )
17	14, 16	cbvrex2v 2782	. . . . . . . 8 |- ( E. r e. J E. s e. K w = ( r X. s ) <-> E. x e. J E. y e. K w = ( x X. y ) )
18	12, 17	sylib 122	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) -> E. x e. J E. y e. K w = ( x X. y ) )
19		simpr 110	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ w = ( x X. y ) ) -> w = ( x X. y ) )
20		simplll 535	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ w = ( x X. y ) ) -> ph )
21		simplrl 537	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ w = ( x X. y ) ) -> x e. J )
22		simplrr 538	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ w = ( x X. y ) ) -> y e. K )
23	4	mopntopon 15254	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( M e. ( *Met ` X ) -> J e. (TopOn ` X ) )
24	2, 23	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ph -> J e. (TopOn ` X ) )
25	24	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> J e. (TopOn ` X ) )
26		simprl 531	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> x e. J )
27		toponss 14837	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ x e. J ) -> x C_ X )
28	25, 26, 27	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> x C_ X )
29	5	mopntopon 15254	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( N e. ( *Met ` Y ) -> K e. (TopOn ` Y ) )
30	3, 29	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ph -> K e. (TopOn ` Y ) )
31	30	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> K e. (TopOn ` Y ) )
32		simprr 533	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> y e. K )
33		toponss 14837	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( K e. (TopOn ` Y ) /\ y e. K ) -> y C_ Y )
34	31, 32, 33	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> y C_ Y )
35		xpss12 4839	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( x C_ X /\ y C_ Y ) -> ( x X. y ) C_ ( X X. Y ) )
36	28, 34, 35	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> ( x X. y ) C_ ( X X. Y ) )
37	1, 2, 3	xmetxp 15318	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ph -> P e. ( *Met ` ( X X. Y ) ) )
38		unirnbl 15234	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( P e. ( *Met ` ( X X. Y ) ) -> U. ran ( ball ` P ) = ( X X. Y ) )
39	37, 38	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ph -> U. ran ( ball ` P ) = ( X X. Y ) )
40	39	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> U. ran ( ball ` P ) = ( X X. Y ) )
41	36, 40	sseqtrrd 3267	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> ( x X. y ) C_ U. ran ( ball ` P ) )
42	2	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> M e. ( *Met ` X ) )
43		simplrl 537	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> x e. J )
44		xp1st 6337	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( j e. ( x X. y ) -> ( 1st ` j ) e. x )
45	44	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> ( 1st ` j ) e. x )
46	4	mopni2 15294	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( M e. ( *Met ` X ) /\ x e. J /\ ( 1st ` j ) e. x ) -> E. m e. RR+ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x )
47	42, 43, 45, 46	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> E. m e. RR+ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x )
48	3	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> N e. ( *Met ` Y ) )
49		simplrr 538	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> y e. K )
50		xp2nd 6338	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( j e. ( x X. y ) -> ( 2nd ` j ) e. y )
51	50	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> ( 2nd ` j ) e. y )
52	5	mopni2 15294	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( N e. ( *Met ` Y ) /\ y e. K /\ ( 2nd ` j ) e. y ) -> E. n e. RR+ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y )
53	48, 49, 51, 52	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> E. n e. RR+ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y )
54	53	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) -> E. n e. RR+ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y )
55		blf 15221	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( P e. ( *Met ` ( X X. Y ) ) -> ( ball ` P ) : ( ( X X. Y ) X. RR* ) --> ~P ( X X. Y ) )
56	37, 55	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ph -> ( ball ` P ) : ( ( X X. Y ) X. RR* ) --> ~P ( X X. Y ) )
57	56	ffnd 5490	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ph -> ( ball ` P ) Fn ( ( X X. Y ) X. RR* ) )
58	57	ad4antr 494	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( ball ` P ) Fn ( ( X X. Y ) X. RR* ) )
59	36	sselda 3228	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> j e. ( X X. Y ) )
60	59	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> j e. ( X X. Y ) )
61		rpxr 9957	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( m e. RR+ -> m e. RR* )
62	61	ad2antrl 490	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) -> m e. RR* )
63	62	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> m e. RR* )
64		rpxr 9957	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( n e. RR+ -> n e. RR* )
65	64	ad2antrl 490	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> n e. RR* )
66		xrmincl 11906	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( m e. RR* /\ n e. RR* ) -> inf ( { m , n } , RR* , < ) e. RR* )
67	63, 65, 66	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> inf ( { m , n } , RR* , < ) e. RR* )
68		fnovrn 6180	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ball ` P ) Fn ( ( X X. Y ) X. RR* ) /\ j e. ( X X. Y ) /\ inf ( { m , n } , RR* , < ) e. RR* ) -> ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) e. ran ( ball ` P ) )
69	58, 60, 67, 68	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) e. ran ( ball ` P ) )
70		eleq2 2295	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( k = ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) -> ( j e. k <-> j e. ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) ) )
71		sseq1 3251	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( k = ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) -> ( k C_ ( x X. y ) <-> ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ ( x X. y ) ) )
72	70, 71	anbi12d 473	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( k = ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) -> ( ( j e. k /\ k C_ ( x X. y ) ) <-> ( j e. ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) /\ ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ ( x X. y ) ) ) )
73	72	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) /\ k = ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) ) -> ( ( j e. k /\ k C_ ( x X. y ) ) <-> ( j e. ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) /\ ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ ( x X. y ) ) ) )
74	37	ad4antr 494	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> P e. ( *Met ` ( X X. Y ) ) )
75		simplrl 537	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> m e. RR+ )
76		simprl 531	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> n e. RR+ )
77		xrminrpcl 11914	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( m e. RR+ /\ n e. RR+ ) -> inf ( { m , n } , RR* , < ) e. RR+ )
78	75, 76, 77	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> inf ( { m , n } , RR* , < ) e. RR+ )
79		blcntr 15227	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( P e. ( *Met ` ( X X. Y ) ) /\ j e. ( X X. Y ) /\ inf ( { m , n } , RR* , < ) e. RR+ ) -> j e. ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) )
80	74, 60, 78, 79	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> j e. ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) )
81	42	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> M e. ( *Met ` X ) )
82	48	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> N e. ( *Met ` Y ) )
83	1, 81, 82, 67, 60	xmetxpbl 15319	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) = ( ( ( 1st ` j ) ( ball ` M )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) X. ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) ) )
84	28	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> x C_ X )
85	84, 45	sseldd 3229	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> ( 1st ` j ) e. X )
86	85	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( 1st ` j ) e. X )
87		xrmin1inf 11907	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( ( m e. RR* /\ n e. RR* ) -> inf ( { m , n } , RR* , < ) <_ m )
88	63, 65, 87	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> inf ( { m , n } , RR* , < ) <_ m )
89		ssbl 15237	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( M e. ( *Met ` X ) /\ ( 1st ` j ) e. X ) /\ (inf ( { m , n } , RR* , < ) e. RR* /\ m e. RR* ) /\ inf ( { m , n } , RR* , < ) <_ m ) -> ( ( 1st ` j ) ( ball ` M )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) )
90	81, 86, 67, 63, 88, 89	syl221anc 1285	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( ( 1st ` j ) ( ball ` M )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) )
91		simplrr 538	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x )
92	90, 91	sstrd 3238	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( ( 1st ` j ) ( ball ` M )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ x )
93	34	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> y C_ Y )
94	93, 51	sseldd 3229	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> ( 2nd ` j ) e. Y )
95	94	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( 2nd ` j ) e. Y )
96		xrmin2inf 11908	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( ( m e. RR* /\ n e. RR* ) -> inf ( { m , n } , RR* , < ) <_ n )
97	63, 65, 96	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> inf ( { m , n } , RR* , < ) <_ n )
98		ssbl 15237	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( N e. ( *Met ` Y ) /\ ( 2nd ` j ) e. Y ) /\ (inf ( { m , n } , RR* , < ) e. RR* /\ n e. RR* ) /\ inf ( { m , n } , RR* , < ) <_ n ) -> ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) )
99	82, 95, 67, 65, 97, 98	syl221anc 1285	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) )
100		simprr 533	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y )
101	99, 100	sstrd 3238	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ y )
102		xpss12 4839	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( 1st ` j ) ( ball ` M )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ x /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ y ) -> ( ( ( 1st ` j ) ( ball ` M )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) X. ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) ) C_ ( x X. y ) )
103	92, 101, 102	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( ( ( 1st ` j ) ( ball ` M )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) X. ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) ) C_ ( x X. y ) )
104	83, 103	eqsstrd 3264	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ ( x X. y ) )
105	80, 104	jca 306	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> ( j e. ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) /\ ( j ( ball ` P )inf ( { m , n } , RR* , < ) ) C_ ( x X. y ) ) )
106	69, 73, 105	rspcedvd 2917	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) /\ ( n e. RR+ /\ ( ( 2nd ` j ) ( ball ` N ) n ) C_ y ) ) -> E. k e. ran ( ball ` P ) ( j e. k /\ k C_ ( x X. y ) ) )
107	54, 106	rexlimddv 2656	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) /\ ( m e. RR+ /\ ( ( 1st ` j ) ( ball ` M ) m ) C_ x ) ) -> E. k e. ran ( ball ` P ) ( j e. k /\ k C_ ( x X. y ) ) )
108	47, 107	rexlimddv 2656	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ j e. ( x X. y ) ) -> E. k e. ran ( ball ` P ) ( j e. k /\ k C_ ( x X. y ) ) )
109	108	ralrimiva 2606	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> A. j e. ( x X. y ) E. k e. ran ( ball ` P ) ( j e. k /\ k C_ ( x X. y ) ) )
110	41, 109	jca 306	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> ( ( x X. y ) C_ U. ran ( ball ` P ) /\ A. j e. ( x X. y ) E. k e. ran ( ball ` P ) ( j e. k /\ k C_ ( x X. y ) ) ) )
111		blex 15198	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( P e. ( *Met ` ( X X. Y ) ) -> ( ball ` P ) e. _V )
112	37, 111	syl 14	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ph -> ( ball ` P ) e. _V )
113	112	adantr 276	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> ( ball ` P ) e. _V )
114		rnexg 5003	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ball ` P ) e. _V -> ran ( ball ` P ) e. _V )
115		eltg2 14864	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ran ( ball ` P ) e. _V -> ( ( x X. y ) e. ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) <-> ( ( x X. y ) C_ U. ran ( ball ` P ) /\ A. j e. ( x X. y ) E. k e. ran ( ball ` P ) ( j e. k /\ k C_ ( x X. y ) ) ) ) )
116	113, 114, 115	3syl 17	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> ( ( x X. y ) e. ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) <-> ( ( x X. y ) C_ U. ran ( ball ` P ) /\ A. j e. ( x X. y ) E. k e. ran ( ball ` P ) ( j e. k /\ k C_ ( x X. y ) ) ) ) )
117	110, 116	mpbird 167	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> ( x X. y ) e. ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) )
118	20, 21, 22, 117	syl12anc 1272	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ w = ( x X. y ) ) -> ( x X. y ) e. ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) )
119	19, 118	eqeltrd 2308	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) /\ w = ( x X. y ) ) -> w e. ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) )
120	119	ex 115	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) /\ ( x e. J /\ y e. K ) ) -> ( w = ( x X. y ) -> w e. ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) ) )
121	120	rexlimdvva 2659	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) -> ( E. x e. J E. y e. K w = ( x X. y ) -> w e. ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) ) )
122	18, 121	mpd 13	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) -> w e. ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) )
123	122	ex 115	. . . . 5 |- ( ph -> ( w e. ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) -> w e. ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) ) )
124	123	ssrdv 3234	. . . 4 |- ( ph -> ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) C_ ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) )
125	4	mopntop 15255	. . . . . . . 8 |- ( M e. ( *Met ` X ) -> J e. Top )
126	2, 125	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ph -> J e. Top )
127	5	mopntop 15255	. . . . . . . 8 |- ( N e. ( *Met ` Y ) -> K e. Top )
128	3, 127	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ph -> K e. Top )
129		mpoexga 6386	. . . . . . 7 |- ( ( J e. Top /\ K e. Top ) -> ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) e. _V )
130	126, 128, 129	syl2anc 411	. . . . . 6 |- ( ph -> ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) e. _V )
131		rnexg 5003	. . . . . 6 |- ( ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) e. _V -> ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) e. _V )
132	130, 131	syl 14	. . . . 5 |- ( ph -> ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) e. _V )
133	37, 111, 114	3syl 17	. . . . 5 |- ( ph -> ran ( ball ` P ) e. _V )
134		tgss3 14889	. . . . 5 |- ( ( ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) e. _V /\ ran ( ball ` P ) e. _V ) -> ( ( topGen ` ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) C_ ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) <-> ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) C_ ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) ) )
135	132, 133, 134	syl2anc 411	. . . 4 |- ( ph -> ( ( topGen ` ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) C_ ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) <-> ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) C_ ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) ) )
136	124, 135	mpbird 167	. . 3 |- ( ph -> ( topGen ` ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) C_ ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) )
137		eqid 2231	. . . . 5 |- ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) = ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) )
138	137	txval 15066	. . . 4 |- ( ( J e. Top /\ K e. Top ) -> ( J tX K ) = ( topGen ` ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) )
139	126, 128, 138	syl2anc 411	. . 3 |- ( ph -> ( J tX K ) = ( topGen ` ran ( r e. J , s e. K |-> ( r X. s ) ) ) )
140	6	mopnval 15253	. . . 4 |- ( P e. ( *Met ` ( X X. Y ) ) -> L = ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) )
141	37, 140	syl 14	. . 3 |- ( ph -> L = ( topGen ` ran ( ball ` P ) ) )
142	136, 139, 141	3sstr4d 3273	. 2 |- ( ph -> ( J tX K ) C_ L )
143	7, 142	eqssd 3245	1 |- ( ph -> L = ( J tX K ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1398   e. wcel 2202   A.wral 2511   E.wrex 2512   _Vcvv 2803   C_ wss 3201   ~Pcpw 3656   {cpr 3674   U.cuni 3898   class class class wbr 4093   X. cxp 4729   ran crn 4732   Fn wfn 5328   -->wf 5329   ` cfv 5333  (class class class)co 6028   e. cmpo 6030   1stc1st 6310   2ndc2nd 6311   supcsup 7241  infcinf 7242   RR*cxr 8272   < clt 8273   <_ cle 8274   RR+crp 9949   topGenctg 13417   *Metcxmet 14632   ballcbl 14634   MetOpencmopn 14637   Topctop 14808  TopOnctopon 14821   tX ctx 15063

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-nul 4220  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-iinf 4692  ax-cnex 8183  ax-resscn 8184  ax-1cn 8185  ax-1re 8186  ax-icn 8187  ax-addcl 8188  ax-addrcl 8189  ax-mulcl 8190  ax-mulrcl 8191  ax-addcom 8192  ax-mulcom 8193  ax-addass 8194  ax-mulass 8195  ax-distr 8196  ax-i2m1 8197  ax-0lt1 8198  ax-1rid 8199  ax-0id 8200  ax-rnegex 8201  ax-precex 8202  ax-cnre 8203  ax-pre-ltirr 8204  ax-pre-ltwlin 8205  ax-pre-lttrn 8206  ax-pre-apti 8207  ax-pre-ltadd 8208  ax-pre-mulgt0 8209  ax-pre-mulext 8210  ax-arch 8211  ax-caucvg 8212

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 839  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-if 3608  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-tr 4193  df-id 4396  df-po 4399  df-iso 4400  df-iord 4469  df-on 4471  df-ilim 4472  df-suc 4474  df-iom 4695  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-isom 5342  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-recs 6514  df-frec 6600  df-map 6862  df-sup 7243  df-inf 7244  df-pnf 8275  df-mnf 8276  df-xr 8277  df-ltxr 8278  df-le 8279  df-sub 8411  df-neg 8412  df-reap 8814  df-ap 8821  df-div 8912  df-inn 9203  df-2 9261  df-3 9262  df-4 9263  df-n0 9462  df-z 9541  df-uz 9817  df-q 9915  df-rp 9950  df-xneg 10068  df-xadd 10069  df-seqfrec 10773  df-exp 10864  df-cj 11482  df-re 11483  df-im 11484  df-rsqrt 11638  df-abs 11639  df-topgen 13423  df-psmet 14639  df-xmet 14640  df-bl 14642  df-mopn 14643  df-top 14809  df-topon 14822  df-bases 14854  df-tx 15064

This theorem is referenced by:  txmetcnp  15329