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

Theorem bdbl 12709
 Description: The standard bounded metric corresponding to 𝐶 generates the same balls as 𝐶 for radii less than 𝑅. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Aug-2015.) (Revised by Jim Kingdon, 19-May-2023.)
Hypothesis
Ref Expression
stdbdmet.1 𝐷 = (𝑥𝑋, 𝑦𝑋 ↦ inf({(𝑥𝐶𝑦), 𝑅}, ℝ*, < ))
Assertion
Ref Expression
bdbl (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → (𝑃(ball‘𝐷)𝑆) = (𝑃(ball‘𝐶)𝑆))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐶   𝑥,𝑃,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑥,𝑦)   𝑆(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem bdbl
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr2 989 . . . . . 6 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → 𝑆 ∈ ℝ*)
21adantr 274 . . . . 5 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → 𝑆 ∈ ℝ*)
3 simpl1 985 . . . . . . 7 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
43adantr 274 . . . . . 6 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
5 simpr1 988 . . . . . . 7 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → 𝑃𝑋)
65adantr 274 . . . . . 6 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → 𝑃𝑋)
7 simpr 109 . . . . . 6 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → 𝑧𝑋)
8 xmetcl 12558 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋𝑧𝑋) → (𝑃𝐶𝑧) ∈ ℝ*)
94, 6, 7, 8syl3anc 1217 . . . . 5 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → (𝑃𝐶𝑧) ∈ ℝ*)
10 simpll2 1022 . . . . 5 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → 𝑅 ∈ ℝ*)
11 xrminltinf 11072 . . . . 5 ((𝑆 ∈ ℝ* ∧ (𝑃𝐶𝑧) ∈ ℝ*𝑅 ∈ ℝ*) → (inf({(𝑃𝐶𝑧), 𝑅}, ℝ*, < ) < 𝑆 ↔ ((𝑃𝐶𝑧) < 𝑆𝑅 < 𝑆)))
122, 9, 10, 11syl3anc 1217 . . . 4 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → (inf({(𝑃𝐶𝑧), 𝑅}, ℝ*, < ) < 𝑆 ↔ ((𝑃𝐶𝑧) < 𝑆𝑅 < 𝑆)))
13 xmetf 12556 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐶:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
14133ad2ant1 1003 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) → 𝐶:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
1514adantr 274 . . . . . . 7 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → 𝐶:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
1615adantr 274 . . . . . 6 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → 𝐶:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
17 stdbdmet.1 . . . . . . 7 𝐷 = (𝑥𝑋, 𝑦𝑋 ↦ inf({(𝑥𝐶𝑦), 𝑅}, ℝ*, < ))
1817bdmetval 12706 . . . . . 6 (((𝐶:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*𝑅 ∈ ℝ*) ∧ (𝑃𝑋𝑧𝑋)) → (𝑃𝐷𝑧) = inf({(𝑃𝐶𝑧), 𝑅}, ℝ*, < ))
1916, 10, 6, 7, 18syl22anc 1218 . . . . 5 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → (𝑃𝐷𝑧) = inf({(𝑃𝐶𝑧), 𝑅}, ℝ*, < ))
2019breq1d 3946 . . . 4 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → ((𝑃𝐷𝑧) < 𝑆 ↔ inf({(𝑃𝐶𝑧), 𝑅}, ℝ*, < ) < 𝑆))
21 simpr3 990 . . . . . . . 8 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → 𝑆𝑅)
22 simpl2 986 . . . . . . . . 9 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → 𝑅 ∈ ℝ*)
23 xrlenlt 7852 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ ℝ*𝑅 ∈ ℝ*) → (𝑆𝑅 ↔ ¬ 𝑅 < 𝑆))
241, 22, 23syl2anc 409 . . . . . . . 8 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → (𝑆𝑅 ↔ ¬ 𝑅 < 𝑆))
2521, 24mpbid 146 . . . . . . 7 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → ¬ 𝑅 < 𝑆)
26 biorf 734 . . . . . . 7 𝑅 < 𝑆 → ((𝑃𝐶𝑧) < 𝑆 ↔ (𝑅 < 𝑆 ∨ (𝑃𝐶𝑧) < 𝑆)))
2725, 26syl 14 . . . . . 6 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → ((𝑃𝐶𝑧) < 𝑆 ↔ (𝑅 < 𝑆 ∨ (𝑃𝐶𝑧) < 𝑆)))
28 orcom 718 . . . . . 6 ((𝑅 < 𝑆 ∨ (𝑃𝐶𝑧) < 𝑆) ↔ ((𝑃𝐶𝑧) < 𝑆𝑅 < 𝑆))
2927, 28syl6bb 195 . . . . 5 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → ((𝑃𝐶𝑧) < 𝑆 ↔ ((𝑃𝐶𝑧) < 𝑆𝑅 < 𝑆)))
3029adantr 274 . . . 4 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → ((𝑃𝐶𝑧) < 𝑆 ↔ ((𝑃𝐶𝑧) < 𝑆𝑅 < 𝑆)))
3112, 20, 303bitr4d 219 . . 3 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) ∧ 𝑧𝑋) → ((𝑃𝐷𝑧) < 𝑆 ↔ (𝑃𝐶𝑧) < 𝑆))
3231rabbidva 2677 . 2 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → {𝑧𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑧) < 𝑆} = {𝑧𝑋 ∣ (𝑃𝐶𝑧) < 𝑆})
3317bdxmet 12707 . . . 4 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
3433adantr 274 . . 3 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
35 blval 12595 . . 3 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*) → (𝑃(ball‘𝐷)𝑆) = {𝑧𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑧) < 𝑆})
3634, 5, 1, 35syl3anc 1217 . 2 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → (𝑃(ball‘𝐷)𝑆) = {𝑧𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑧) < 𝑆})
37 blval 12595 . . 3 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*) → (𝑃(ball‘𝐶)𝑆) = {𝑧𝑋 ∣ (𝑃𝐶𝑧) < 𝑆})
383, 5, 1, 37syl3anc 1217 . 2 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → (𝑃(ball‘𝐶)𝑆) = {𝑧𝑋 ∣ (𝑃𝐶𝑧) < 𝑆})
3932, 36, 383eqtr4d 2183 1 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑅) ∧ (𝑃𝑋𝑆 ∈ ℝ*𝑆𝑅)) → (𝑃(ball‘𝐷)𝑆) = (𝑃(ball‘𝐶)𝑆))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 698   ∧ w3a 963   = wceq 1332   ∈ wcel 1481  {crab 2421  {cpr 3532   class class class wbr 3936   × cxp 4544  ⟶wf 5126  ‘cfv 5130  (class class class)co 5781   ∈ cmpo 5783  infcinf 6877  0cc0 7643  ℝ*cxr 7822   < clt 7823   ≤ cle 7824  ∞Metcxmet 12186  ballcbl 12188 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 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-coll 4050  ax-sep 4053  ax-nul 4061  ax-pow 4105  ax-pr 4138  ax-un 4362  ax-setind 4459  ax-iinf 4509  ax-cnex 7734  ax-resscn 7735  ax-1cn 7736  ax-1re 7737  ax-icn 7738  ax-addcl 7739  ax-addrcl 7740  ax-mulcl 7741  ax-mulrcl 7742  ax-addcom 7743  ax-mulcom 7744  ax-addass 7745  ax-mulass 7746  ax-distr 7747  ax-i2m1 7748  ax-0lt1 7749  ax-1rid 7750  ax-0id 7751  ax-rnegex 7752  ax-precex 7753  ax-cnre 7754  ax-pre-ltirr 7755  ax-pre-ltwlin 7756  ax-pre-lttrn 7757  ax-pre-apti 7758  ax-pre-ltadd 7759  ax-pre-mulgt0 7760  ax-pre-mulext 7761  ax-arch 7762  ax-caucvg 7763 This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-nel 2405  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rmo 2425  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2913  df-csb 3007  df-dif 3077  df-un 3079  df-in 3081  df-ss 3088  df-nul 3368  df-if 3479  df-pw 3516  df-sn 3537  df-pr 3538  df-op 3540  df-uni 3744  df-int 3779  df-iun 3822  df-br 3937  df-opab 3997  df-mpt 3998  df-tr 4034  df-id 4222  df-po 4225  df-iso 4226  df-iord 4295  df-on 4297  df-ilim 4298  df-suc 4300  df-iom 4512  df-xp 4552  df-rel 4553  df-cnv 4554  df-co 4555  df-dm 4556  df-rn 4557  df-res 4558  df-ima 4559  df-iota 5095  df-fun 5132  df-fn 5133  df-f 5134  df-f1 5135  df-fo 5136  df-f1o 5137  df-fv 5138  df-isom 5139  df-riota 5737  df-ov 5784  df-oprab 5785  df-mpo 5786  df-1st 6045  df-2nd 6046  df-recs 6209  df-frec 6295  df-map 6551  df-sup 6878  df-inf 6879  df-pnf 7825  df-mnf 7826  df-xr 7827  df-ltxr 7828  df-le 7829  df-sub 7958  df-neg 7959  df-reap 8360  df-ap 8367  df-div 8456  df-inn 8744  df-2 8802  df-3 8803  df-4 8804  df-n0 9001  df-z 9078  df-uz 9350  df-rp 9470  df-xneg 9588  df-xadd 9589  df-icc 9707  df-seqfrec 10249  df-exp 10323  df-cj 10645  df-re 10646  df-im 10647  df-rsqrt 10801  df-abs 10802  df-psmet 12193  df-xmet 12194  df-bl 12196 This theorem is referenced by:  bdmopn  12710
 Copyright terms: Public domain W3C validator