Theorem metcnpi 13309

Description: Epsilon-delta property of a continuous metric space function, with function arguments as in metcnp 13306. (Contributed by NM, 17-Dec-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 13-Nov-2013.)

Hypotheses

Ref	Expression
metcn.2	⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐶)
metcn.4	⊢ 𝐾 = (MetOpen‘𝐷)

Assertion

Ref	Expression
metcnpi	⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ∧ 𝐴 ∈ ℝ+)) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝐴))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐹   𝑥,𝐽,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦   𝑥,𝑌,𝑦   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐶,𝑦   𝑥,𝐷,𝑦   𝑥,𝑃,𝑦

Proof of Theorem metcnpi

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 109	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃))
2		simpll 524	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
3		simplr 525	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌))
4		metcn.2	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐶)
5	4	mopntopon 13237	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
6	5	ad2antrr 485	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
7	4	mopnuni 13239	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
8	7	ad2antrr 485	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
9	8	fveq2d 5500	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → (TopOn‘𝑋) = (TopOn‘∪ 𝐽))
10	6, 9	eleqtrd 2249	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽))
11		metcn.4	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐾 = (MetOpen‘𝐷)
12	11	mopntopon 13237	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
13		topontop 12806	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌) → 𝐾 ∈ Top)
14	3, 12, 13	3syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝐾 ∈ Top)
15		cnprcl2k 13000	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽) ∧ 𝐾 ∈ Top ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
16	10, 14, 1, 15	syl3anc 1233	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
17	16, 8	eleqtrrd 2250	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ 𝑋)
18	4, 11	metcnp 13306	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ+ ∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝑧))))
19	2, 3, 17, 18	syl3anc 1233	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ+ ∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝑧))))
20	1, 19	mpbid 146	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ+ ∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝑧)))
21		breq2 3993	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝑧 ↔ ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝐴))
22	21	imbi2d 229	. . . . 5 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝑧) ↔ ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝐴)))
23	22	rexralbidv 2496	. . . 4 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝑧) ↔ ∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝐴)))
24	23	rspccv 2831	. . 3 ⊢ (∀𝑧 ∈ ℝ+ ∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝑧) → (𝐴 ∈ ℝ+ → ∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝐴)))
25	20, 24	simpl2im 384	. 2 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → (𝐴 ∈ ℝ+ → ∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝐴)))
26	25	impr 377	1 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ∧ 𝐴 ∈ ℝ+)) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ ∀𝑦 ∈ 𝑋 ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1348   ∈ wcel 2141  ∀wral 2448  ∃wrex 2449  ∪ cuni 3796   class class class wbr 3989  ⟶wf 5194  ‘cfv 5198  (class class class)co 5853   < clt 7954  ℝ⁺crp 9610  ∞Metcxmet 12774  MetOpencmopn 12779  Topctop 12789  TopOnctopon 12802   CnP ccnp 12980

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 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521  ax-iinf 4572  ax-cnex 7865  ax-resscn 7866  ax-1cn 7867  ax-1re 7868  ax-icn 7869  ax-addcl 7870  ax-addrcl 7871  ax-mulcl 7872  ax-mulrcl 7873  ax-addcom 7874  ax-mulcom 7875  ax-addass 7876  ax-mulass 7877  ax-distr 7878  ax-i2m1 7879  ax-0lt1 7880  ax-1rid 7881  ax-0id 7882  ax-rnegex 7883  ax-precex 7884  ax-cnre 7885  ax-pre-ltirr 7886  ax-pre-ltwlin 7887  ax-pre-lttrn 7888  ax-pre-apti 7889  ax-pre-ltadd 7890  ax-pre-mulgt0 7891  ax-pre-mulext 7892  ax-arch 7893  ax-caucvg 7894

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 826  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-if 3527  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-tr 4088  df-id 4278  df-po 4281  df-iso 4282  df-iord 4351  df-on 4353  df-ilim 4354  df-suc 4356  df-iom 4575  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-isom 5207  df-riota 5809  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-recs 6284  df-frec 6370  df-map 6628  df-sup 6961  df-inf 6962  df-pnf 7956  df-mnf 7957  df-xr 7958  df-ltxr 7959  df-le 7960  df-sub 8092  df-neg 8093  df-reap 8494  df-ap 8501  df-div 8590  df-inn 8879  df-2 8937  df-3 8938  df-4 8939  df-n0 9136  df-z 9213  df-uz 9488  df-q 9579  df-rp 9611  df-xneg 9729  df-xadd 9730  df-seqfrec 10402  df-exp 10476  df-cj 10806  df-re 10807  df-im 10808  df-rsqrt 10962  df-abs 10963  df-topgen 12600  df-psmet 12781  df-xmet 12782  df-bl 12784  df-mopn 12785  df-top 12790  df-topon 12803  df-bases 12835  df-cnp 12983

This theorem is referenced by: (None)