Theorem metrtri 12366

Description: Reverse triangle inequality for the distance function of a metric space. (Contributed by Mario Carneiro, 5-May-2014.) (Revised by Jim Kingdon, 21-Apr-2023.)

Assertion

Ref	Expression
metrtri	⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (abs‘((𝐴𝐷𝐶) − (𝐵𝐷𝐶))) ≤ (𝐴𝐷𝐵))

Proof of Theorem metrtri

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl 108	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
2		simpr2 971	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → 𝐵 ∈ 𝑋)
3		simpr3 972	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → 𝐶 ∈ 𝑋)
4		simpr1 970	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → 𝐴 ∈ 𝑋)
5		mettri 12362	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋)) → (𝐵𝐷𝐶) ≤ ((𝐵𝐷𝐴) + (𝐴𝐷𝐶)))
6	1, 2, 3, 4, 5	syl13anc 1201	. . . 4 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐵𝐷𝐶) ≤ ((𝐵𝐷𝐴) + (𝐴𝐷𝐶)))
7		metcl 12342	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴𝐷𝐵) ∈ ℝ)
8	1, 4, 2, 7	syl3anc 1199	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐴𝐷𝐵) ∈ ℝ)
9	8	recnd 7718	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐴𝐷𝐵) ∈ ℂ)
10		metcl 12342	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋) → (𝐴𝐷𝐶) ∈ ℝ)
11	1, 4, 3, 10	syl3anc 1199	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐴𝐷𝐶) ∈ ℝ)
12	11	recnd 7718	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐴𝐷𝐶) ∈ ℂ)
13		metsym 12360	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐵𝐷𝐴) = (𝐴𝐷𝐵))
14	1, 2, 4, 13	syl3anc 1199	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐵𝐷𝐴) = (𝐴𝐷𝐵))
15	14	oveq1d 5743	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → ((𝐵𝐷𝐴) + (𝐴𝐷𝐶)) = ((𝐴𝐷𝐵) + (𝐴𝐷𝐶)))
16	9, 12, 15	comraddd 7842	. . . 4 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → ((𝐵𝐷𝐴) + (𝐴𝐷𝐶)) = ((𝐴𝐷𝐶) + (𝐴𝐷𝐵)))
17	6, 16	breqtrd 3919	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐵𝐷𝐶) ≤ ((𝐴𝐷𝐶) + (𝐴𝐷𝐵)))
18		metcl 12342	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋) → (𝐵𝐷𝐶) ∈ ℝ)
19	1, 2, 3, 18	syl3anc 1199	. . . 4 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐵𝐷𝐶) ∈ ℝ)
20	19, 8, 11	lesubaddd 8222	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (((𝐵𝐷𝐶) − (𝐴𝐷𝐵)) ≤ (𝐴𝐷𝐶) ↔ (𝐵𝐷𝐶) ≤ ((𝐴𝐷𝐶) + (𝐴𝐷𝐵))))
21	17, 20	mpbird 166	. 2 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → ((𝐵𝐷𝐶) − (𝐴𝐷𝐵)) ≤ (𝐴𝐷𝐶))
22		mettri 12362	. . . 4 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋)) → (𝐴𝐷𝐶) ≤ ((𝐴𝐷𝐵) + (𝐵𝐷𝐶)))
23	1, 4, 3, 2, 22	syl13anc 1201	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐴𝐷𝐶) ≤ ((𝐴𝐷𝐵) + (𝐵𝐷𝐶)))
24	19	recnd 7718	. . . 4 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐵𝐷𝐶) ∈ ℂ)
25	9, 24	addcomd 7836	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → ((𝐴𝐷𝐵) + (𝐵𝐷𝐶)) = ((𝐵𝐷𝐶) + (𝐴𝐷𝐵)))
26	23, 25	breqtrd 3919	. 2 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (𝐴𝐷𝐶) ≤ ((𝐵𝐷𝐶) + (𝐴𝐷𝐵)))
27	11, 19, 8	absdifled 10843	. 2 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → ((abs‘((𝐴𝐷𝐶) − (𝐵𝐷𝐶))) ≤ (𝐴𝐷𝐵) ↔ (((𝐵𝐷𝐶) − (𝐴𝐷𝐵)) ≤ (𝐴𝐷𝐶) ∧ (𝐴𝐷𝐶) ≤ ((𝐵𝐷𝐶) + (𝐴𝐷𝐵)))))
28	21, 26, 27	mpbir2and 911	1 ⊢ ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋)) → (abs‘((𝐴𝐷𝐶) − (𝐵𝐷𝐶))) ≤ (𝐴𝐷𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ∧ w3a 945   = wceq 1314   ∈ wcel 1463   class class class wbr 3895  ‘cfv 5081  (class class class)co 5728  ℝcr 7546   + caddc 7550   ≤ cle 7725   − cmin 7856  abscabs 10661  Metcmet 11993

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 586  ax-in2 587  ax-io 681  ax-5 1406  ax-7 1407  ax-gen 1408  ax-ie1 1452  ax-ie2 1453  ax-8 1465  ax-10 1466  ax-11 1467  ax-i12 1468  ax-bndl 1469  ax-4 1470  ax-13 1474  ax-14 1475  ax-17 1489  ax-i9 1493  ax-ial 1497  ax-i5r 1498  ax-ext 2097  ax-coll 4003  ax-sep 4006  ax-nul 4014  ax-pow 4058  ax-pr 4091  ax-un 4315  ax-setind 4412  ax-iinf 4462  ax-cnex 7636  ax-resscn 7637  ax-1cn 7638  ax-1re 7639  ax-icn 7640  ax-addcl 7641  ax-addrcl 7642  ax-mulcl 7643  ax-mulrcl 7644  ax-addcom 7645  ax-mulcom 7646  ax-addass 7647  ax-mulass 7648  ax-distr 7649  ax-i2m1 7650  ax-0lt1 7651  ax-1rid 7652  ax-0id 7653  ax-rnegex 7654  ax-precex 7655  ax-cnre 7656  ax-pre-ltirr 7657  ax-pre-ltwlin 7658  ax-pre-lttrn 7659  ax-pre-apti 7660  ax-pre-ltadd 7661  ax-pre-mulgt0 7662  ax-pre-mulext 7663  ax-arch 7664  ax-caucvg 7665

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 803  df-3or 946  df-3an 947  df-tru 1317  df-fal 1320  df-nf 1420  df-sb 1719  df-eu 1978  df-mo 1979  df-clab 2102  df-cleq 2108  df-clel 2111  df-nfc 2244  df-ne 2283  df-nel 2378  df-ral 2395  df-rex 2396  df-reu 2397  df-rmo 2398  df-rab 2399  df-v 2659  df-sbc 2879  df-csb 2972  df-dif 3039  df-un 3041  df-in 3043  df-ss 3050  df-nul 3330  df-if 3441  df-pw 3478  df-sn 3499  df-pr 3500  df-op 3502  df-uni 3703  df-int 3738  df-iun 3781  df-br 3896  df-opab 3950  df-mpt 3951  df-tr 3987  df-id 4175  df-po 4178  df-iso 4179  df-iord 4248  df-on 4250  df-ilim 4251  df-suc 4253  df-iom 4465  df-xp 4505  df-rel 4506  df-cnv 4507  df-co 4508  df-dm 4509  df-rn 4510  df-res 4511  df-ima 4512  df-iota 5046  df-fun 5083  df-fn 5084  df-f 5085  df-f1 5086  df-fo 5087  df-f1o 5088  df-fv 5089  df-riota 5684  df-ov 5731  df-oprab 5732  df-mpo 5733  df-1st 5992  df-2nd 5993  df-recs 6156  df-frec 6242  df-map 6498  df-pnf 7726  df-mnf 7727  df-xr 7728  df-ltxr 7729  df-le 7730  df-sub 7858  df-neg 7859  df-reap 8255  df-ap 8262  df-div 8346  df-inn 8631  df-2 8689  df-3 8690  df-4 8691  df-n0 8882  df-z 8959  df-uz 9229  df-rp 9344  df-xadd 9453  df-seqfrec 10112  df-exp 10186  df-cj 10507  df-re 10508  df-im 10509  df-rsqrt 10662  df-abs 10663  df-xmet 12000  df-met 12001

This theorem is referenced by:  msrtri  12465