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

Theorem ispsmet 13862
Description: Express the predicate "𝐷 is a pseudometric". (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Feb-2018.)
Assertion
Ref Expression
ispsmet (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ (𝐷 ∈ (PsMetβ€˜π‘‹) ↔ (𝐷:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„* ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝐷π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑦,𝑧,𝑋   π‘₯,𝐷,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝑉(π‘₯,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem ispsmet
Dummy variables 𝑒 𝑑 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-psmet 13486 . . . . 5 PsMet = (𝑒 ∈ V ↦ {𝑑 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑒 Γ— 𝑒)) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑒 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑒 βˆ€π‘§ ∈ 𝑒 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
2 id 19 . . . . . . . 8 (𝑒 = 𝑋 β†’ 𝑒 = 𝑋)
32sqxpeqd 4654 . . . . . . 7 (𝑒 = 𝑋 β†’ (𝑒 Γ— 𝑒) = (𝑋 Γ— 𝑋))
43oveq2d 5893 . . . . . 6 (𝑒 = 𝑋 β†’ (ℝ* β†‘π‘š (𝑒 Γ— 𝑒)) = (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)))
5 raleq 2673 . . . . . . . . 9 (𝑒 = 𝑋 β†’ (βˆ€π‘§ ∈ 𝑒 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))))
65raleqbi1dv 2681 . . . . . . . 8 (𝑒 = 𝑋 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑒 βˆ€π‘§ ∈ 𝑒 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))))
76anbi2d 464 . . . . . . 7 (𝑒 = 𝑋 β†’ (((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑒 βˆ€π‘§ ∈ 𝑒 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
87raleqbi1dv 2681 . . . . . 6 (𝑒 = 𝑋 β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑒 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑒 βˆ€π‘§ ∈ 𝑒 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
94, 8rabeqbidv 2734 . . . . 5 (𝑒 = 𝑋 β†’ {𝑑 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑒 Γ— 𝑒)) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑒 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑒 βˆ€π‘§ ∈ 𝑒 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} = {𝑑 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
10 elex 2750 . . . . 5 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ 𝑋 ∈ V)
11 xrex 9858 . . . . . . . 8 ℝ* ∈ V
12 sqxpexg 4744 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ (𝑋 Γ— 𝑋) ∈ V)
13 mapvalg 6660 . . . . . . . 8 ((ℝ* ∈ V ∧ (𝑋 Γ— 𝑋) ∈ V) β†’ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) = {𝑓 ∣ 𝑓:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„*})
1411, 12, 13sylancr 414 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) = {𝑓 ∣ 𝑓:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„*})
15 mapex 6656 . . . . . . . 8 (((𝑋 Γ— 𝑋) ∈ V ∧ ℝ* ∈ V) β†’ {𝑓 ∣ 𝑓:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„*} ∈ V)
1612, 11, 15sylancl 413 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ {𝑓 ∣ 𝑓:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„*} ∈ V)
1714, 16eqeltrd 2254 . . . . . 6 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∈ V)
18 rabexg 4148 . . . . . 6 ((ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∈ V β†’ {𝑑 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ∈ V)
1917, 18syl 14 . . . . 5 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ {𝑑 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ∈ V)
201, 9, 10, 19fvmptd3 5611 . . . 4 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ (PsMetβ€˜π‘‹) = {𝑑 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
2120eleq2d 2247 . . 3 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ (𝐷 ∈ (PsMetβ€˜π‘‹) ↔ 𝐷 ∈ {𝑑 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))}))
22 oveq 5883 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 β†’ (π‘₯𝑑π‘₯) = (π‘₯𝐷π‘₯))
2322eqeq1d 2186 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 β†’ ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ↔ (π‘₯𝐷π‘₯) = 0))
24 oveq 5883 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 β†’ (π‘₯𝑑𝑦) = (π‘₯𝐷𝑦))
25 oveq 5883 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 β†’ (𝑧𝑑π‘₯) = (𝑧𝐷π‘₯))
26 oveq 5883 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 β†’ (𝑧𝑑𝑦) = (𝑧𝐷𝑦))
2725, 26oveq12d 5895 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 β†’ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) = ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))
2824, 27breq12d 4018 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 β†’ ((π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
29282ralbidv 2501 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
3023, 29anbi12d 473 . . . . 5 (𝑑 = 𝐷 β†’ (((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ((π‘₯𝐷π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
3130ralbidv 2477 . . . 4 (𝑑 = 𝐷 β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝐷π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
3231elrab 2895 . . 3 (𝐷 ∈ {𝑑 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝑑π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝑑𝑦) ≀ ((𝑧𝑑π‘₯) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ↔ (𝐷 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝐷π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
3321, 32bitrdi 196 . 2 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ (𝐷 ∈ (PsMetβ€˜π‘‹) ↔ (𝐷 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝐷π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
34 elmapg 6663 . . . 4 ((ℝ* ∈ V ∧ (𝑋 Γ— 𝑋) ∈ V) β†’ (𝐷 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„*))
3511, 12, 34sylancr 414 . . 3 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ (𝐷 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„*))
3635anbi1d 465 . 2 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ ((𝐷 ∈ (ℝ* β†‘π‘š (𝑋 Γ— 𝑋)) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝐷π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))) ↔ (𝐷:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„* ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝐷π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
3733, 36bitrd 188 1 (𝑋 ∈ 𝑉 β†’ (𝐷 ∈ (PsMetβ€˜π‘‹) ↔ (𝐷:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„* ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((π‘₯𝐷π‘₯) = 0 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑋 βˆ€π‘§ ∈ 𝑋 (π‘₯𝐷𝑦) ≀ ((𝑧𝐷π‘₯) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  {cab 2163  βˆ€wral 2455  {crab 2459  Vcvv 2739   class class class wbr 4005   Γ— cxp 4626  βŸΆwf 5214  β€˜cfv 5218  (class class class)co 5877   β†‘π‘š cmap 6650  0cc0 7813  β„*cxr 7993   ≀ cle 7995   +𝑒 cxad 9772  PsMetcpsmet 13478
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4123  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-id 4295  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-fv 5226  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-map 6652  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-psmet 13486
This theorem is referenced by:  psmetdmdm  13863  psmetf  13864  psmet0  13866  psmettri2  13867  psmetres2  13872  xmetpsmet  13908
  Copyright terms: Public domain W3C validator