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

Theorem ispsmet 12508
Description: Express the predicate "𝐷 is a pseudometric." (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Feb-2018.)
Assertion
Ref Expression
ispsmet (𝑋𝑉 → (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝐷𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑋   𝑥,𝐷,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝑉(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem ispsmet
Dummy variables 𝑢 𝑑 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-psmet 12172 . . . . 5 PsMet = (𝑢 ∈ V ↦ {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑢 × 𝑢)) ∣ ∀𝑥𝑢 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑢𝑧𝑢 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
2 id 19 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑋𝑢 = 𝑋)
32sqxpeqd 4565 . . . . . . 7 (𝑢 = 𝑋 → (𝑢 × 𝑢) = (𝑋 × 𝑋))
43oveq2d 5790 . . . . . 6 (𝑢 = 𝑋 → (ℝ*𝑚 (𝑢 × 𝑢)) = (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)))
5 raleq 2626 . . . . . . . . 9 (𝑢 = 𝑋 → (∀𝑧𝑢 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))))
65raleqbi1dv 2634 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑋 → (∀𝑦𝑢𝑧𝑢 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))))
76anbi2d 459 . . . . . . 7 (𝑢 = 𝑋 → (((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑢𝑧𝑢 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
87raleqbi1dv 2634 . . . . . 6 (𝑢 = 𝑋 → (∀𝑥𝑢 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑢𝑧𝑢 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
94, 8rabeqbidv 2681 . . . . 5 (𝑢 = 𝑋 → {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑢 × 𝑢)) ∣ ∀𝑥𝑢 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑢𝑧𝑢 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} = {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
10 elex 2697 . . . . 5 (𝑋𝑉𝑋 ∈ V)
11 xrex 9653 . . . . . . . 8 * ∈ V
12 sqxpexg 4655 . . . . . . . 8 (𝑋𝑉 → (𝑋 × 𝑋) ∈ V)
13 mapvalg 6552 . . . . . . . 8 ((ℝ* ∈ V ∧ (𝑋 × 𝑋) ∈ V) → (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) = {𝑓𝑓:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*})
1411, 12, 13sylancr 410 . . . . . . 7 (𝑋𝑉 → (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) = {𝑓𝑓:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*})
15 mapex 6548 . . . . . . . 8 (((𝑋 × 𝑋) ∈ V ∧ ℝ* ∈ V) → {𝑓𝑓:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*} ∈ V)
1612, 11, 15sylancl 409 . . . . . . 7 (𝑋𝑉 → {𝑓𝑓:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*} ∈ V)
1714, 16eqeltrd 2216 . . . . . 6 (𝑋𝑉 → (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∈ V)
18 rabexg 4071 . . . . . 6 ((ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∈ V → {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ∈ V)
1917, 18syl 14 . . . . 5 (𝑋𝑉 → {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ∈ V)
201, 9, 10, 19fvmptd3 5514 . . . 4 (𝑋𝑉 → (PsMet‘𝑋) = {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
2120eleq2d 2209 . . 3 (𝑋𝑉 → (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ↔ 𝐷 ∈ {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))}))
22 oveq 5780 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → (𝑥𝑑𝑥) = (𝑥𝐷𝑥))
2322eqeq1d 2148 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ↔ (𝑥𝐷𝑥) = 0))
24 oveq 5780 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → (𝑥𝑑𝑦) = (𝑥𝐷𝑦))
25 oveq 5780 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → (𝑧𝑑𝑥) = (𝑧𝐷𝑥))
26 oveq 5780 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → (𝑧𝑑𝑦) = (𝑧𝐷𝑦))
2725, 26oveq12d 5792 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) = ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))
2824, 27breq12d 3942 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
29282ralbidv 2459 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
3023, 29anbi12d 464 . . . . 5 (𝑑 = 𝐷 → (((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ((𝑥𝐷𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
3130ralbidv 2437 . . . 4 (𝑑 = 𝐷 → (∀𝑥𝑋 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝐷𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
3231elrab 2840 . . 3 (𝐷 ∈ {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝑑𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ↔ (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝐷𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
3321, 32syl6bb 195 . 2 (𝑋𝑉 → (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ↔ (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝐷𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
34 elmapg 6555 . . . 4 ((ℝ* ∈ V ∧ (𝑋 × 𝑋) ∈ V) → (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*))
3511, 12, 34sylancr 410 . . 3 (𝑋𝑉 → (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*))
3635anbi1d 460 . 2 (𝑋𝑉 → ((𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝐷𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝐷𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
3733, 36bitrd 187 1 (𝑋𝑉 → (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥𝑋 ((𝑥𝐷𝑥) = 0 ∧ ∀𝑦𝑋𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 103  wb 104   = wceq 1331  wcel 1480  {cab 2125  wral 2416  {crab 2420  Vcvv 2686   class class class wbr 3929   × cxp 4537  wf 5119  cfv 5123  (class class class)co 5774  𝑚 cmap 6542  0cc0 7634  *cxr 7813  cle 7815   +𝑒 cxad 9571  PsMetcpsmet 12164
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 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-cnex 7725  ax-resscn 7726
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-ral 2421  df-rex 2422  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-id 4215  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-fv 5131  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-map 6544  df-pnf 7816  df-mnf 7817  df-xr 7818  df-psmet 12172
This theorem is referenced by:  psmetdmdm  12509  psmetf  12510  psmet0  12512  psmettri2  12513  psmetres2  12518  xmetpsmet  12554
  Copyright terms: Public domain W3C validator