MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ehl2eudis Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ehl2eudis 25758
Description: The Euclidean distance function in a real Euclidean space of dimension 2. (Contributed by AV, 16-Jan-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
ehl2eudis.e 𝐸 = (𝔼hil‘2)
ehl2eudis.x 𝑋 = (ℝ ↑m (0..^2))
ehl2eudis.d 𝐷 = (dist‘𝐸)
Assertion
Ref Expression
ehl2eudis 𝐷 = (𝑓 ∈ 𝑋, 𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (√‘((((𝑓‘0) − (𝑔‘0))↑2) + (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2))))
Distinct variable group:   𝑓,𝑔
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑓, 𝑔)   𝐸(𝑓, 𝑔)   𝑋(𝑓, 𝑔)

Proof of Theorem ehl2eudis
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2nn0 12636 . . 3 2 ∈ ℕ0
2 fzo0to2pr 13898 . . . . 5 (0..^2) = {0, 1}
32eqcomi 2772 . . . 4 {0, 1} = (0..^2)
4 ehl2eudis.e . . . 4 𝐸 = (𝔼hil‘2)
5 ehl2eudis.x . . . . 5 𝑋 = (ℝ ↑m (0..^2))
63oveq2i 7441 . . . . 5 (ℝ ↑m {0, 1}) = (ℝ ↑m (0..^2))
75, 6eqtr4i 2789 . . . 4 𝑋 = (ℝ ↑m {0, 1})
8 ehl2eudis.d . . . 4 𝐷 = (dist‘𝐸)
93, 4, 7, 8ehleudis 25754 . . 3 (2 ∈ ℕ0 → 𝐷 = (𝑓 ∈ 𝑋, 𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (√‘Σ𝑘 ∈ {0, 1} (((𝑓‘𝑘) − (𝑔‘𝑘))↑2))))
101, 9ax-mp 5 . 2 𝐷 = (𝑓 ∈ 𝑋, 𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (√‘Σ𝑘 ∈ {0, 1} (((𝑓‘𝑘) − (𝑔‘𝑘))↑2)))
11 fveq2 6896 . . . . . . 7 (𝑘 = 0 → (𝑓‘𝑘) = (𝑓‘0))
12 fveq2 6896 . . . . . . 7 (𝑘 = 0 → (𝑔‘𝑘) = (𝑔‘0))
1311, 12oveq12d 7448 . . . . . 6 (𝑘 = 0 → ((𝑓‘𝑘) − (𝑔‘𝑘)) = ((𝑓‘0) − (𝑔‘0)))
1413oveq1d 7445 . . . . 5 (𝑘 = 0 → (((𝑓‘𝑘) − (𝑔‘𝑘))↑2) = (((𝑓‘0) − (𝑔‘0))↑2))
15 fveq2 6896 . . . . . . 7 (𝑘 = 1 → (𝑓‘𝑘) = (𝑓‘1))
16 fveq2 6896 . . . . . . 7 (𝑘 = 1 → (𝑔‘𝑘) = (𝑔‘1))
1715, 16oveq12d 7448 . . . . . 6 (𝑘 = 1 → ((𝑓‘𝑘) − (𝑔‘𝑘)) = ((𝑓‘1) − (𝑔‘1)))
1817oveq1d 7445 . . . . 5 (𝑘 = 1 → (((𝑓‘𝑘) − (𝑔‘𝑘))↑2) = (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2))
197eleq2i 2856 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 ∈ 𝑋 ↔ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m {0, 1}))
20 reex 11304 . . . . . . . . . . . . 13 ℝ ∈ V
21 prex 5400 . . . . . . . . . . . . 13 {0, 1} ∈ V
2220, 21elmap 8913 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 ∈ (ℝ ↑m {0, 1}) ↔ 𝑓:{0, 1}⟶ℝ)
2319, 22bitri 278 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 ∈ 𝑋 ↔ 𝑓:{0, 1}⟶ℝ)
24 id 23 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓:{0, 1}⟶ℝ → 𝑓:{0, 1}⟶ℝ)
25 0elpr01 11314 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ {0, 1}
2625a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓:{0, 1}⟶ℝ → 0 ∈ {0, 1})
2724, 26ffvelcdmd 7096 . . . . . . . . . . 11 (𝑓:{0, 1}⟶ℝ → (𝑓‘0) ∈ ℝ)
2823, 27sylbi 220 . . . . . . . . . 10 (𝑓 ∈ 𝑋 → (𝑓‘0) ∈ ℝ)
2928adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (𝑓‘0) ∈ ℝ)
307eleq2i 2856 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 ∈ 𝑋 ↔ 𝑔 ∈ (ℝ ↑m {0, 1}))
3120, 21elmap 8913 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 ∈ (ℝ ↑m {0, 1}) ↔ 𝑔:{0, 1}⟶ℝ)
3230, 31bitri 278 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 ∈ 𝑋 ↔ 𝑔:{0, 1}⟶ℝ)
33 id 23 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔:{0, 1}⟶ℝ → 𝑔:{0, 1}⟶ℝ)
3425a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔:{0, 1}⟶ℝ → 0 ∈ {0, 1})
3533, 34ffvelcdmd 7096 . . . . . . . . . . 11 (𝑔:{0, 1}⟶ℝ → (𝑔‘0) ∈ ℝ)
3632, 35sylbi 220 . . . . . . . . . 10 (𝑔 ∈ 𝑋 → (𝑔‘0) ∈ ℝ)
3736adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (𝑔‘0) ∈ ℝ)
3829, 37resubcld 11757 . . . . . . . 8 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → ((𝑓‘0) − (𝑔‘0)) ∈ ℝ)
3938resqcld 14281 . . . . . . 7 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (((𝑓‘0) − (𝑔‘0))↑2) ∈ ℝ)
4039recnd 11350 . . . . . 6 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (((𝑓‘0) − (𝑔‘0))↑2) ∈ ℂ)
41 1elpr01 11317 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ {0, 1}
4241a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓:{0, 1}⟶ℝ → 1 ∈ {0, 1})
4324, 42ffvelcdmd 7096 . . . . . . . . . . 11 (𝑓:{0, 1}⟶ℝ → (𝑓‘1) ∈ ℝ)
4423, 43sylbi 220 . . . . . . . . . 10 (𝑓 ∈ 𝑋 → (𝑓‘1) ∈ ℝ)
4544adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (𝑓‘1) ∈ ℝ)
4641a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔:{0, 1}⟶ℝ → 1 ∈ {0, 1})
4733, 46ffvelcdmd 7096 . . . . . . . . . . 11 (𝑔:{0, 1}⟶ℝ → (𝑔‘1) ∈ ℝ)
4832, 47sylbi 220 . . . . . . . . . 10 (𝑔 ∈ 𝑋 → (𝑔‘1) ∈ ℝ)
4948adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (𝑔‘1) ∈ ℝ)
5045, 49resubcld 11757 . . . . . . . 8 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → ((𝑓‘1) − (𝑔‘1)) ∈ ℝ)
5150resqcld 14281 . . . . . . 7 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) ∈ ℝ)
5251recnd 11350 . . . . . 6 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) ∈ ℂ)
5340, 52jca 521 . . . . 5 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → ((((𝑓‘0) − (𝑔‘0))↑2) ∈ ℂ ∧ (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) ∈ ℂ))
54 c0ex 11313 . . . . . . 7 0 ∈ V
55 1ex 11316 . . . . . . 7 1 ∈ V
5654, 55pm3.2i 476 . . . . . 6 (0 ∈ V ∧ 1 ∈ V)
5756a1i 11 . . . . 5 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (0 ∈ V ∧ 1 ∈ V))
58 0ne1 12427 . . . . . 6 0 ≠ 1
5958a1i 11 . . . . 5 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → 0 ≠ 1)
6014, 18, 53, 57, 59sumpr 15929 . . . 4 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → Σ𝑘 ∈ {0, 1} (((𝑓‘𝑘) − (𝑔‘𝑘))↑2) = ((((𝑓‘0) − (𝑔‘0))↑2) + (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2)))
6160fveq2d 6900 . . 3 ((𝑓 ∈ 𝑋 ∧ 𝑔 ∈ 𝑋) → (√‘Σ𝑘 ∈ {0, 1} (((𝑓‘𝑘) − (𝑔‘𝑘))↑2)) = (√‘((((𝑓‘0) − (𝑔‘0))↑2) + (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2))))
6261mpoeq3ia 7508 . 2 (𝑓 ∈ 𝑋, 𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (√‘Σ𝑘 ∈ {0, 1} (((𝑓‘𝑘) − (𝑔‘𝑘))↑2))) = (𝑓 ∈ 𝑋, 𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (√‘((((𝑓‘0) − (𝑔‘0))↑2) + (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2))))
6310, 62eqtri 2786 1 𝐷 = (𝑓 ∈ 𝑋, 𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (√‘((((𝑓‘0) − (𝑔‘0))↑2) + (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2959  Vcvv 3454  {cpr 4590  ⟶wf 6543  ‘cfv 6547  (class class class)co 7430   ∈ cmpo 7432   ↑m cmap 8861  ℂcc 11211  ℝcr 11212  0cc0 11213  1c1 11214   + caddc 11216   − cmin 11554  2c2 12410  ℕ0cn0 12619  ..^cfzo 13801  ↑cexp 14217  √csqrt 15415  Σcsu 15868  distcds 17452  𝔼hilcehl 25720
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7761  ax-inf2 9655  ax-cnex 11269  ax-resscn 11270  ax-1cn 11271  ax-icn 11272  ax-addcl 11273  ax-addrcl 11274  ax-mulcl 11275  ax-mulrcl 11276  ax-mulcom 11277  ax-addass 11278  ax-mulass 11279  ax-distr 11280  ax-i2m1 11281  ax-1ne0 11282  ax-1rid 11283  ax-rnegex 11284  ax-rrecex 11285  ax-cnre 11286  ax-pre-lttri 11287  ax-pre-lttrn 11288  ax-pre-ltadd 11289  ax-pre-mulgt0 11290  ax-pre-sup 11291  ax-addf 11292  ax-mulf 11293
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6311  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6501  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-isom 6556  df-riota 7387  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-of 7703  df-om 7888  df-1st 8011  df-2nd 8012  df-supp 8191  df-tpos 8257  df-frecs 8313  df-wrecs 8344  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8490  df-2o 8491  df-er 8731  df-map 8863  df-ixp 8940  df-en 8988  df-dom 8989  df-sdom 8990  df-fin 8991  df-fsupp 9368  df-sup 9447  df-oi 9517  df-card 10033  df-pnf 11358  df-mnf 11359  df-xr 11360  df-ltxr 11361  df-le 11362  df-sub 11556  df-neg 11557  df-div 11987  df-nn 12349  df-2 12418  df-3 12419  df-4 12420  df-5 12421  df-6 12422  df-7 12423  df-8 12424  df-9 12425  df-n0 12620  df-z 12707  df-dec 12828  df-uz 12979  df-rp 13134  df-fz 13653  df-fzo 13802  df-seq 14158  df-exp 14218  df-hash 14488  df-cj 15281  df-re 15282  df-im 15283  df-sqrt 15417  df-abs 15418  df-clim 15670  df-sum 15869  df-struct 17340  df-sets 17357  df-slot 17375  df-ndx 17387  df-base 17403  df-ress 17424  df-plusg 17456  df-mulr 17457  df-starv 17458  df-sca 17459  df-vsca 17460  df-ip 17461  df-tset 17462  df-ple 17463  df-ds 17465  df-unif 17466  df-hom 17467  df-cco 17468  df-0g 17627  df-gsum 17628  df-prds 17633  df-pws 17635  df-mgm 18831  df-sgrp 18923  df-mnd 18939  df-mhm 18993  df-grp 19162  df-minusg 19163  df-sbg 19164  df-subg 19348  df-ghm 19443  df-cntz 19546  df-cmn 20011  df-abl 20012  df-mgp 20376  df-rng 20390  df-ur 20423  df-ring 20476  df-cring 20477  df-oppr 20582  df-dvdsr 20602  df-unit 20603  df-invr 20633  df-dvr 20646  df-rhm 20717  df-subrng 20813  df-subrg 20837  df-drng 20997  df-field 20998  df-staf 21111  df-srng 21112  df-lmod 21152  df-lss 21222  df-sra 21463  df-rgmod 21464  df-cnfld 21694  df-refld 21926  df-dsmm 22053  df-frlm 22068  df-nm 24916  df-tng 24918  df-tcph 25505  df-rrx 25721  df-ehl 25722
This theorem is used by:  ehl2eudisval  25759
  Copyright terms: Public domain W3C validator