Theorem blval 15028

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 15025	. . 3 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (ball‘𝐷) = (𝑦 ∈ 𝑋, 𝑟 ∈ ℝ* ↦ {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑥) < 𝑟}))
2	1	3ad2ant1 1023	. 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 5989	. . . 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 4075	. . 3 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) ∧ (𝑦 = 𝑃 ∧ 𝑟 = 𝑅)) → ((𝑦𝐷𝑥) < 𝑟 ↔ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅))
7	6	rabbidv 2768	. 2 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) ∧ (𝑦 = 𝑃 ∧ 𝑟 = 𝑅)) → {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑦𝐷𝑥) < 𝑟} = {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅})
8		simp2 1003	. 2 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → 𝑃 ∈ 𝑋)
9		simp3 1004	. 2 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → 𝑅 ∈ ℝ*)
10		xmetrel 14982	. . . . 5 ⊢ Rel ∞Met
11		relelfvdm 5635	. . . . 5 ⊢ ((Rel ∞Met ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋)) → 𝑋 ∈ dom ∞Met)
12	10, 11	mpan 424	. . . 4 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 ∈ dom ∞Met)
13	12	3ad2ant1 1023	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → 𝑋 ∈ dom ∞Met)
14		rabexg 4206	. . 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 6103	1 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) = {𝑥 ∈ 𝑋 ∣ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅})

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∧ w3a 983   = wceq 1375   ∈ wcel 2180  {crab 2492  Vcvv 2779   class class class wbr 4062  dom cdm 4696  Rel wrel 4701  ‘cfv 5294  (class class class)co 5974   ∈ cmpo 5976  ℝ^*cxr 8148   < clt 8149  ∞Metcxmet 14465  ballcbl 14467

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 617  ax-in2 618  ax-io 713  ax-5 1473  ax-7 1474  ax-gen 1475  ax-ie1 1519  ax-ie2 1520  ax-8 1530  ax-10 1531  ax-11 1532  ax-i12 1533  ax-bndl 1535  ax-4 1536  ax-17 1552  ax-i9 1556  ax-ial 1560  ax-i5r 1561  ax-13 2182  ax-14 2183  ax-ext 2191  ax-sep 4181  ax-pow 4237  ax-pr 4272  ax-un 4501  ax-setind 4606  ax-cnex 8058  ax-resscn 8059

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 985  df-tru 1378  df-fal 1381  df-nf 1487  df-sb 1789  df-eu 2060  df-mo 2061  df-clab 2196  df-cleq 2202  df-clel 2205  df-nfc 2341  df-ne 2381  df-ral 2493  df-rex 2494  df-rab 2497  df-v 2781  df-sbc 3009  df-csb 3105  df-dif 3179  df-un 3181  df-in 3183  df-ss 3190  df-pw 3631  df-sn 3652  df-pr 3653  df-op 3655  df-uni 3868  df-iun 3946  df-br 4063  df-opab 4125  df-mpt 4126  df-id 4361  df-xp 4702  df-rel 4703  df-cnv 4704  df-co 4705  df-dm 4706  df-rn 4707  df-res 4708  df-ima 4709  df-iota 5254  df-fun 5296  df-fn 5297  df-f 5298  df-fv 5302  df-ov 5977  df-oprab 5978  df-mpo 5979  df-1st 6256  df-2nd 6257  df-map 6767  df-pnf 8151  df-mnf 8152  df-xr 8153  df-psmet 14472  df-xmet 14473  df-bl 14475

This theorem is referenced by:  elbl  15030  metss2lem  15136  bdbl  15142  xmetxpbl  15147