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

Theorem isxmet 15004
Description: Express the predicate "𝐷 is an extended metric". (Contributed by Mario Carneiro, 20-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
isxmet (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐷   𝑥,𝑋,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem isxmet
Dummy variables 𝑑 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 2811 . . . . 5 (𝑋𝐴𝑋 ∈ V)
2 fnmap 6792 . . . . . . . 8 𝑚 Fn (V × V)
3 xrex 10040 . . . . . . . 8 * ∈ V
4 sqxpexg 4832 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ V → (𝑋 × 𝑋) ∈ V)
5 fnovex 6027 . . . . . . . 8 (( ↑𝑚 Fn (V × V) ∧ ℝ* ∈ V ∧ (𝑋 × 𝑋) ∈ V) → (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∈ V)
62, 3, 4, 5mp3an12i 1375 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ V → (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∈ V)
7 rabexg 4226 . . . . . . 7 ((ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∈ V → {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ∈ V)
86, 7syl 14 . . . . . 6 (𝑋 ∈ V → {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ∈ V)
9 xpeq12 4735 . . . . . . . . . 10 ((𝑡 = 𝑋𝑡 = 𝑋) → (𝑡 × 𝑡) = (𝑋 × 𝑋))
109anidms 397 . . . . . . . . 9 (𝑡 = 𝑋 → (𝑡 × 𝑡) = (𝑋 × 𝑋))
1110oveq2d 6010 . . . . . . . 8 (𝑡 = 𝑋 → (ℝ*𝑚 (𝑡 × 𝑡)) = (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)))
12 raleq 2728 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 = 𝑋 → (∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))))
1312anbi2d 464 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = 𝑋 → ((((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
1413raleqbi1dv 2740 . . . . . . . . 9 (𝑡 = 𝑋 → (∀𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
1514raleqbi1dv 2740 . . . . . . . 8 (𝑡 = 𝑋 → (∀𝑥𝑡𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
1611, 15rabeqbidv 2794 . . . . . . 7 (𝑡 = 𝑋 → {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑡 × 𝑡)) ∣ ∀𝑥𝑡𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} = {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
17 df-xmet 14493 . . . . . . 7 ∞Met = (𝑡 ∈ V ↦ {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑡 × 𝑡)) ∣ ∀𝑥𝑡𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
1816, 17fvmptg 5703 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ V ∧ {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ∈ V) → (∞Met‘𝑋) = {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
198, 18mpdan 421 . . . . 5 (𝑋 ∈ V → (∞Met‘𝑋) = {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
201, 19syl 14 . . . 4 (𝑋𝐴 → (∞Met‘𝑋) = {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
2120eleq2d 2299 . . 3 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ 𝐷 ∈ {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))}))
22 oveq 6000 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → (𝑥𝑑𝑦) = (𝑥𝐷𝑦))
2322eqeq1d 2238 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ (𝑥𝐷𝑦) = 0))
2423bibi1d 233 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ↔ ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦)))
25 oveq 6000 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → (𝑧𝑑𝑥) = (𝑧𝐷𝑥))
26 oveq 6000 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → (𝑧𝑑𝑦) = (𝑧𝐷𝑦))
2725, 26oveq12d 6012 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) = ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))
2822, 27breq12d 4095 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
2928ralbidv 2530 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
3024, 29anbi12d 473 . . . . 5 (𝑑 = 𝐷 → ((((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
31302ralbidv 2554 . . . 4 (𝑑 = 𝐷 → (∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
3231elrab 2959 . . 3 (𝐷 ∈ {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ↔ (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
3321, 32bitrdi 196 . 2 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
34 sqxpexg 4832 . . . 4 (𝑋𝐴 → (𝑋 × 𝑋) ∈ V)
35 elmapg 6798 . . . 4 ((ℝ* ∈ V ∧ (𝑋 × 𝑋) ∈ V) → (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*))
363, 34, 35sylancr 414 . . 3 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*))
3736anbi1d 465 . 2 (𝑋𝐴 → ((𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
3833, 37bitrd 188 1 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105   = wceq 1395  wcel 2200  wral 2508  {crab 2512  Vcvv 2799   class class class wbr 4082   × cxp 4714   Fn wfn 5309  wf 5310  cfv 5314  (class class class)co 5994  𝑚 cmap 6785  0cc0 7987  *cxr 8168  cle 8170   +𝑒 cxad 9954  ∞Metcxmet 14485
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 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-sep 4201  ax-pow 4257  ax-pr 4292  ax-un 4521  ax-setind 4626  ax-cnex 8078  ax-resscn 8079
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-ral 2513  df-rex 2514  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3888  df-iun 3966  df-br 4083  df-opab 4145  df-mpt 4146  df-id 4381  df-xp 4722  df-rel 4723  df-cnv 4724  df-co 4725  df-dm 4726  df-rn 4727  df-res 4728  df-ima 4729  df-iota 5274  df-fun 5316  df-fn 5317  df-f 5318  df-fv 5322  df-ov 5997  df-oprab 5998  df-mpo 5999  df-1st 6276  df-2nd 6277  df-map 6787  df-pnf 8171  df-mnf 8172  df-xr 8173  df-xmet 14493
This theorem is referenced by:  isxmetd  15006  xmetf  15009  ismet2  15013  xmeteq0  15018  xmettri2  15020
  Copyright terms: Public domain W3C validator