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

Theorem isxmet 12587
 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 2701 . . . . 5 (𝑋𝐴𝑋 ∈ V)
2 fnmap 6560 . . . . . . . 8 𝑚 Fn (V × V)
3 xrex 9696 . . . . . . . 8 * ∈ V
4 sqxpexg 4666 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ V → (𝑋 × 𝑋) ∈ V)
5 fnovex 5815 . . . . . . . 8 (( ↑𝑚 Fn (V × V) ∧ ℝ* ∈ V ∧ (𝑋 × 𝑋) ∈ V) → (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∈ V)
62, 3, 4, 5mp3an12i 1320 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ V → (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∈ V)
7 rabexg 4080 . . . . . . 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 4569 . . . . . . . . . 10 ((𝑡 = 𝑋𝑡 = 𝑋) → (𝑡 × 𝑡) = (𝑋 × 𝑋))
109anidms 395 . . . . . . . . 9 (𝑡 = 𝑋 → (𝑡 × 𝑡) = (𝑋 × 𝑋))
1110oveq2d 5801 . . . . . . . 8 (𝑡 = 𝑋 → (ℝ*𝑚 (𝑡 × 𝑡)) = (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)))
12 raleq 2630 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 = 𝑋 → (∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))))
1312anbi2d 460 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = 𝑋 → ((((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
1413raleqbi1dv 2638 . . . . . . . . 9 (𝑡 = 𝑋 → (∀𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
1514raleqbi1dv 2638 . . . . . . . 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 2685 . . . . . . 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 12230 . . . . . . 7 ∞Met = (𝑡 ∈ V ↦ {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑡 × 𝑡)) ∣ ∀𝑥𝑡𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
1816, 17fvmptg 5508 . . . . . 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 418 . . . . 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 2210 . . 3 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ 𝐷 ∈ {𝑑 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))}))
22 oveq 5791 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → (𝑥𝑑𝑦) = (𝑥𝐷𝑦))
2322eqeq1d 2149 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ (𝑥𝐷𝑦) = 0))
2423bibi1d 232 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ↔ ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦)))
25 oveq 5791 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → (𝑧𝑑𝑥) = (𝑧𝐷𝑥))
26 oveq 5791 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → (𝑧𝑑𝑦) = (𝑧𝐷𝑦))
2725, 26oveq12d 5803 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) = ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))
2822, 27breq12d 3951 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
2928ralbidv 2439 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
3024, 29anbi12d 465 . . . . 5 (𝑑 = 𝐷 → ((((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
31302ralbidv 2463 . . . 4 (𝑑 = 𝐷 → (∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
3231elrab 2845 . . 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, 32syl6bb 195 . 2 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
34 sqxpexg 4666 . . . 4 (𝑋𝐴 → (𝑋 × 𝑋) ∈ V)
35 elmapg 6566 . . . 4 ((ℝ* ∈ V ∧ (𝑋 × 𝑋) ∈ V) → (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*))
363, 34, 35sylancr 411 . . 3 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (ℝ*𝑚 (𝑋 × 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*))
3736anbi1d 461 . 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 187 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 103   ↔ wb 104   = wceq 1332   ∈ wcel 1481  ∀wral 2417  {crab 2421  Vcvv 2690   class class class wbr 3938   × cxp 4548   Fn wfn 5129  ⟶wf 5130  ‘cfv 5134  (class class class)co 5785   ↑𝑚 cmap 6553  0cc0 7671  ℝ*cxr 7850   ≤ cle 7852   +𝑒 cxad 9614  ∞Metcxmet 12222 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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-sep 4055  ax-pow 4107  ax-pr 4141  ax-un 4365  ax-setind 4462  ax-cnex 7762  ax-resscn 7763 This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-ral 2422  df-rex 2423  df-rab 2426  df-v 2692  df-sbc 2915  df-csb 3009  df-dif 3079  df-un 3081  df-in 3083  df-ss 3090  df-pw 3518  df-sn 3539  df-pr 3540  df-op 3542  df-uni 3746  df-iun 3824  df-br 3939  df-opab 3999  df-mpt 4000  df-id 4225  df-xp 4556  df-rel 4557  df-cnv 4558  df-co 4559  df-dm 4560  df-rn 4561  df-res 4562  df-ima 4563  df-iota 5099  df-fun 5136  df-fn 5137  df-f 5138  df-fv 5142  df-ov 5788  df-oprab 5789  df-mpo 5790  df-1st 6049  df-2nd 6050  df-map 6555  df-pnf 7853  df-mnf 7854  df-xr 7855  df-xmet 12230 This theorem is referenced by:  isxmetd  12589  xmetf  12592  ismet2  12596  xmeteq0  12601  xmettri2  12603
 Copyright terms: Public domain W3C validator