Theorem metcnpi 15197

Description: Epsilon-delta property of a continuous metric space function, with function arguments as in metcnp 15194. (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 15125	. . . . . . . . 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 15127	. . . . . . . . . 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 5633	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → (TopOn‘𝑋) = (TopOn‘∪ 𝐽))
10	6, 9	eleqtrd 2308	. . . . . . 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 15125	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
13		topontop 14696	. . . . . . . 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 14888	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽) ∧ 𝐾 ∈ Top ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
16	10, 14, 1, 15	syl3anc 1271	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
17	16, 8	eleqtrrd 2309	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)) → 𝑃 ∈ 𝑋)
18	4, 11	metcnp 15194	. . . . 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 1271	. . . 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 4087	. . . . . 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 2556	. . . 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 2904	. . 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 1395   ∈ wcel 2200  ∀wral 2508  ∃wrex 2509  ∪ cuni 3888   class class class wbr 4083  ⟶wf 5314  ‘cfv 5318  (class class class)co 6007   < clt 8189  ℝ⁺crp 9857  ∞Metcxmet 14508  MetOpencmopn 14513  Topctop 14679  TopOnctopon 14692   CnP ccnp 14868

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-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629  ax-iinf 4680  ax-cnex 8098  ax-resscn 8099  ax-1cn 8100  ax-1re 8101  ax-icn 8102  ax-addcl 8103  ax-addrcl 8104  ax-mulcl 8105  ax-mulrcl 8106  ax-addcom 8107  ax-mulcom 8108  ax-addass 8109  ax-mulass 8110  ax-distr 8111  ax-i2m1 8112  ax-0lt1 8113  ax-1rid 8114  ax-0id 8115  ax-rnegex 8116  ax-precex 8117  ax-cnre 8118  ax-pre-ltirr 8119  ax-pre-ltwlin 8120  ax-pre-lttrn 8121  ax-pre-apti 8122  ax-pre-ltadd 8123  ax-pre-mulgt0 8124  ax-pre-mulext 8125  ax-arch 8126  ax-caucvg 8127

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 836  df-dc 840  df-3or 1003  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-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  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-nul 3492  df-if 3603  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-tr 4183  df-id 4384  df-po 4387  df-iso 4388  df-iord 4457  df-on 4459  df-ilim 4460  df-suc 4462  df-iom 4683  df-xp 4725  df-rel 4726  df-cnv 4727  df-co 4728  df-dm 4729  df-rn 4730  df-res 4731  df-ima 4732  df-iota 5278  df-fun 5320  df-fn 5321  df-f 5322  df-f1 5323  df-fo 5324  df-f1o 5325  df-fv 5326  df-isom 5327  df-riota 5960  df-ov 6010  df-oprab 6011  df-mpo 6012  df-1st 6292  df-2nd 6293  df-recs 6457  df-frec 6543  df-map 6805  df-sup 7159  df-inf 7160  df-pnf 8191  df-mnf 8192  df-xr 8193  df-ltxr 8194  df-le 8195  df-sub 8327  df-neg 8328  df-reap 8730  df-ap 8737  df-div 8828  df-inn 9119  df-2 9177  df-3 9178  df-4 9179  df-n0 9378  df-z 9455  df-uz 9731  df-q 9823  df-rp 9858  df-xneg 9976  df-xadd 9977  df-seqfrec 10678  df-exp 10769  df-cj 11361  df-re 11362  df-im 11363  df-rsqrt 11517  df-abs 11518  df-topgen 13301  df-psmet 14515  df-xmet 14516  df-bl 14518  df-mopn 14519  df-top 14680  df-topon 14693  df-bases 14725  df-cnp 14871

This theorem is referenced by: (None)