Theorem blval 14709

Description: The ball around a point 𝑃 is the set of all points whose distance from 𝑃 is less than the ball's radius 𝑅. (Contributed by NM, 31-Aug-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 11-Nov-2013.)

Assertion

Ref	Expression
blval	⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) = {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅})

Distinct variable groups:   𝑥,𝑃   𝑥,𝐷   𝑥,𝑅   𝑥,𝑋

Proof of Theorem blval

Dummy variables 𝑟 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		blfval 14706	. . 3 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (ball‘𝐷) = (𝑦 ∈ 𝑋, 𝑟 ∈ ℝ* ↦ {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑥) < 𝑟}))
2	1	3ad2ant1 1020	. 2 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → (ball‘𝐷) = (𝑦 ∈ 𝑋, 𝑟 ∈ ℝ* ↦ {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑥) < 𝑟}))
3		simprl 529	. . . . 5 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) ∧ (𝑦 = 𝑃 ∧ 𝑟 = 𝑅)) → 𝑦 = 𝑃)
4	3	oveq1d 5940	. . . 4 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) ∧ (𝑦 = 𝑃 ∧ 𝑟 = 𝑅)) → (𝑦𝐷𝑥) = (𝑃𝐷𝑥))
5		simprr 531	. . . 4 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) ∧ (𝑦 = 𝑃 ∧ 𝑟 = 𝑅)) → 𝑟 = 𝑅)
6	4, 5	breq12d 4047	. . 3 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) ∧ (𝑦 = 𝑃 ∧ 𝑟 = 𝑅)) → ((𝑦𝐷𝑥) < 𝑟 ↔ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅))
7	6	rabbidv 2752	. 2 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) ∧ (𝑦 = 𝑃 ∧ 𝑟 = 𝑅)) → {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑥) < 𝑟} = {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅})
8		simp2 1000	. 2 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → 𝑃 ∈ 𝑋)
9		simp3 1001	. 2 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → 𝑅 ∈ ℝ*)
10		xmetrel 14663	. . . . 5 ⊢ Rel ∞Met
11		relelfvdm 5593	. . . . 5 ⊢ ((Rel ∞Met ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋)) → 𝑋 ∈ dom ∞Met)
12	10, 11	mpan 424	. . . 4 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 ∈ dom ∞Met)
13	12	3ad2ant1 1020	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → 𝑋 ∈ dom ∞Met)
14		rabexg 4177	. . 3 ⊢ (𝑋 ∈ dom ∞Met → {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅} ∈ V)
15	13, 14	syl 14	. 2 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅} ∈ V)
16	2, 7, 8, 9, 15	ovmpod 6054	1 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) = {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅})

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∧ w3a 980   = wceq 1364   ∈ wcel 2167  {crab 2479  Vcvv 2763   class class class wbr 4034  dom cdm 4664  Rel wrel 4669  ‘cfv 5259  (class class class)co 5925   ∈ cmpo 5927  ℝ^*cxr 8077   < clt 8078  ∞Metcxmet 14168  ballcbl 14170

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-sep 4152  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-ral 2480  df-rex 2481  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-id 4329  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-fv 5267  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-map 6718  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-xr 8082  df-psmet 14175  df-xmet 14176  df-bl 14178

This theorem is referenced by:  elbl  14711  metss2lem  14817  bdbl  14823  xmetxpbl  14828