Theorem metcnpi 15509

Description: Epsilon-delta property of a continuous metric space function, with function arguments as in metcnp 15506. (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 110	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃))
2		simpll 527	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
3		simplr 529	. . . . 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 15437	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
6	5	ad2antrr 488	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
7	4	mopnuni 15439	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
8	7	ad2antrr 488	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
9	8	fveq2d 5679	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → (TopOn‘𝑋) = (TopOn‘∪ 𝐽))
10	6, 9	eleqtrd 2313	. . . . . . 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 15437	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
13		topontop 15008	. . . . . . . 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 15200	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽) ∧ 𝐾 ∈ Top ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
16	10, 14, 1, 15	syl3anc 1274	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
17	16, 8	eleqtrrd 2314	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ 𝑋)
18	4, 11	metcnp 15506	. . . . 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 1274	. . . 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 147	. . 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 4118	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝑧 ↔ ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝐴))
22	21	imbi2d 230	. . . . 5 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝑧) ↔ ((𝑃𝐶𝑦) < 𝑥 → ((𝐹‘𝑃)𝐷(𝐹‘𝑦)) < 𝐴)))
23	22	rexralbidv 2570	. . . 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 2920	. . 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 386	. 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 379	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 104   ↔ wb 105   = wceq 1398   ∈ wcel 2205  ∀wral 2522  ∃wrex 2523  ∪ cuni 3919   class class class wbr 4114  ⟶wf 5353  ‘cfv 5357  (class class class)co 6058   < clt 8324  ℝ⁺crp 10007  ∞Metcxmet 14813  MetOpencmopn 14818  Topctop 14991  TopOnctopon 15004   CnP ccnp 15180

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4230  ax-sep 4233  ax-nul 4241  ax-pow 4292  ax-pr 4327  ax-un 4559  ax-setind 4664  ax-iinf 4715  ax-cnex 8234  ax-resscn 8235  ax-1cn 8236  ax-1re 8237  ax-icn 8238  ax-addcl 8239  ax-addrcl 8240  ax-mulcl 8241  ax-mulrcl 8242  ax-addcom 8243  ax-mulcom 8244  ax-addass 8245  ax-mulass 8246  ax-distr 8247  ax-i2m1 8248  ax-0lt1 8249  ax-1rid 8250  ax-0id 8251  ax-rnegex 8252  ax-precex 8253  ax-cnre 8254  ax-pre-ltirr 8255  ax-pre-ltwlin 8256  ax-pre-lttrn 8257  ax-pre-apti 8258  ax-pre-ltadd 8259  ax-pre-mulgt0 8260  ax-pre-mulext 8261  ax-arch 8262  ax-caucvg 8263

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 839  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rmo 2530  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-if 3625  df-pw 3676  df-sn 3700  df-pr 3701  df-op 3703  df-uni 3920  df-int 3955  df-iun 3998  df-br 4115  df-opab 4177  df-mpt 4178  df-tr 4214  df-id 4419  df-po 4422  df-iso 4423  df-iord 4492  df-on 4494  df-ilim 4495  df-suc 4497  df-iom 4718  df-xp 4760  df-rel 4761  df-cnv 4762  df-co 4763  df-dm 4764  df-rn 4765  df-res 4766  df-ima 4767  df-iota 5317  df-fun 5359  df-fn 5360  df-f 5361  df-f1 5362  df-fo 5363  df-f1o 5364  df-fv 5365  df-isom 5366  df-riota 6011  df-ov 6061  df-oprab 6062  df-mpo 6063  df-1st 6347  df-2nd 6348  df-recs 6549  df-frec 6635  df-map 6897  df-sup 7288  df-inf 7289  df-pnf 8326  df-mnf 8327  df-xr 8328  df-ltxr 8329  df-le 8330  df-sub 8463  df-neg 8464  df-reap 8867  df-ap 8874  df-div 8967  df-inn 9258  df-2 9316  df-3 9317  df-4 9318  df-n0 9517  df-z 9598  df-uz 9875  df-q 9973  df-rp 10008  df-xneg 10127  df-xadd 10128  df-seqfrec 10837  df-exp 10928  df-cj 11555  df-re 11556  df-im 11557  df-rsqrt 11711  df-abs 11712  df-topgen 13560  df-psmet 14820  df-xmet 14821  df-bl 14823  df-mopn 14824  df-top 14992  df-topon 15005  df-bases 15037  df-cnp 15183

This theorem is referenced by: (None)