Theorem ballss3 45811

Description: A sufficient condition for a ball being a subset. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
ballss3.y	⊢ Ⅎ𝑥𝜑
ballss3.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋))
ballss3.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ 𝑋)
ballss3.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℝ*)
ballss3.a	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅) → 𝑥 ∈ 𝐴)

Assertion

Ref	Expression
ballss3	⊢ (𝜑 → (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ⊆ 𝐴)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐷   𝑥,𝑃   𝑥,𝑅

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝑋(𝑥)

Proof of Theorem ballss3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ballss3.y	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
2		simpl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅)) → 𝜑)
3		simpr 489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅)) → 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅))
4		ballss3.d	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋))
5		ballss3.p	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ 𝑋)
6		ballss3.r	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℝ*)
7		elblps 24544	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ*) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅)))
8	4, 5, 6, 7	syl3anc 1398	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅)))
9	8	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅)) → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅)))
10	3, 9	mpbid 235	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅)) → (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅))
11	10	simpld 499	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅)) → 𝑥 ∈ 𝑋)
12	10	simprd 500	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅)) → (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅)
13		ballss3.a	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (𝑃𝐷𝑥) < 𝑅) → 𝑥 ∈ 𝐴)
14	2, 11, 12, 13	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅)) → 𝑥 ∈ 𝐴)
15	14	ex 417	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) → 𝑥 ∈ 𝐴))
16	1, 15	ralrimi 3263	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅)𝑥 ∈ 𝐴)
17		dfss3 3926	. 2 ⊢ ((𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ⊆ 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ (𝑃(ball‘𝐷)𝑅)𝑥 ∈ 𝐴)
18	16, 17	sylibr 237	1 ⊢ (𝜑 → (𝑃(ball‘𝐷)𝑅) ⊆ 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103  Ⅎwnf 1813   ∈ wcel 2143  ∀wral 3079   ⊆ wss 3905   class class class wbr 5109  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  ℝ^*cxr 11237   < clt 11238  PsMetcpsmet 21506  ballcbl 21509

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-id 5556  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-fv 6544  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-map 8822  df-xr 11242  df-psmet 21514  df-bl 21517

This theorem is referenced by:  ioorrnopnlem  47018