Theorem metcnpi 15154

Description: Epsilon-delta property of a continuous metric space function, with function arguments as in metcnp 15151. (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 528	. . . . 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 15082	. . . . . . . . 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 15084	. . . . . . . . . 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 5607	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → (TopOn‘𝑋) = (TopOn‘∪ 𝐽))
10	6, 9	eleqtrd 2288	. . . . . . 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 15082	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
13		topontop 14653	. . . . . . . 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 14845	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽) ∧ 𝐾 ∈ Top ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
16	10, 14, 1, 15	syl3anc 1252	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
17	16, 8	eleqtrrd 2289	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ 𝑋)
18	4, 11	metcnp 15151	. . . . 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 1252	. . . 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 4066	. . . . . 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 2536	. . . 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 2884	. . 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 1375   ∈ wcel 2180  ∀wral 2488  ∃wrex 2489  ∪ cuni 3867   class class class wbr 4062  ⟶wf 5290  ‘cfv 5294  (class class class)co 5974   < clt 8149  ℝ⁺crp 9817  ∞Metcxmet 14465  MetOpencmopn 14470  Topctop 14636  TopOnctopon 14649   CnP ccnp 14825

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 713  ax-5 1473  ax-7 1474  ax-gen 1475  ax-ie1 1519  ax-ie2 1520  ax-8 1530  ax-10 1531  ax-11 1532  ax-i12 1533  ax-bndl 1535  ax-4 1536  ax-17 1552  ax-i9 1556  ax-ial 1560  ax-i5r 1561  ax-13 2182  ax-14 2183  ax-ext 2191  ax-coll 4178  ax-sep 4181  ax-nul 4189  ax-pow 4237  ax-pr 4272  ax-un 4501  ax-setind 4606  ax-iinf 4657  ax-cnex 8058  ax-resscn 8059  ax-1cn 8060  ax-1re 8061  ax-icn 8062  ax-addcl 8063  ax-addrcl 8064  ax-mulcl 8065  ax-mulrcl 8066  ax-addcom 8067  ax-mulcom 8068  ax-addass 8069  ax-mulass 8070  ax-distr 8071  ax-i2m1 8072  ax-0lt1 8073  ax-1rid 8074  ax-0id 8075  ax-rnegex 8076  ax-precex 8077  ax-cnre 8078  ax-pre-ltirr 8079  ax-pre-ltwlin 8080  ax-pre-lttrn 8081  ax-pre-apti 8082  ax-pre-ltadd 8083  ax-pre-mulgt0 8084  ax-pre-mulext 8085  ax-arch 8086  ax-caucvg 8087

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 835  df-dc 839  df-3or 984  df-3an 985  df-tru 1378  df-fal 1381  df-nf 1487  df-sb 1789  df-eu 2060  df-mo 2061  df-clab 2196  df-cleq 2202  df-clel 2205  df-nfc 2341  df-ne 2381  df-nel 2476  df-ral 2493  df-rex 2494  df-reu 2495  df-rmo 2496  df-rab 2497  df-v 2781  df-sbc 3009  df-csb 3105  df-dif 3179  df-un 3181  df-in 3183  df-ss 3190  df-nul 3472  df-if 3583  df-pw 3631  df-sn 3652  df-pr 3653  df-op 3655  df-uni 3868  df-int 3903  df-iun 3946  df-br 4063  df-opab 4125  df-mpt 4126  df-tr 4162  df-id 4361  df-po 4364  df-iso 4365  df-iord 4434  df-on 4436  df-ilim 4437  df-suc 4439  df-iom 4660  df-xp 4702  df-rel 4703  df-cnv 4704  df-co 4705  df-dm 4706  df-rn 4707  df-res 4708  df-ima 4709  df-iota 5254  df-fun 5296  df-fn 5297  df-f 5298  df-f1 5299  df-fo 5300  df-f1o 5301  df-fv 5302  df-isom 5303  df-riota 5927  df-ov 5977  df-oprab 5978  df-mpo 5979  df-1st 6256  df-2nd 6257  df-recs 6421  df-frec 6507  df-map 6767  df-sup 7119  df-inf 7120  df-pnf 8151  df-mnf 8152  df-xr 8153  df-ltxr 8154  df-le 8155  df-sub 8287  df-neg 8288  df-reap 8690  df-ap 8697  df-div 8788  df-inn 9079  df-2 9137  df-3 9138  df-4 9139  df-n0 9338  df-z 9415  df-uz 9691  df-q 9783  df-rp 9818  df-xneg 9936  df-xadd 9937  df-seqfrec 10637  df-exp 10728  df-cj 11319  df-re 11320  df-im 11321  df-rsqrt 11475  df-abs 11476  df-topgen 13259  df-psmet 14472  df-xmet 14473  df-bl 14475  df-mopn 14476  df-top 14637  df-topon 14650  df-bases 14682  df-cnp 14828

This theorem is referenced by: (None)