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

Theorem ehl2eudis 25456
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 {1, 2})
ehl2eudis.d 𝐷 = (dist‘𝐸)
Assertion
Ref Expression
ehl2eudis 𝐷 = (𝑓𝑋, 𝑔𝑋 ↦ (√‘((((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) + (((𝑓‘2) − (𝑔‘2))↑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 12543 . . 3 2 ∈ ℕ0
2 fz12pr 13621 . . . . 5 (1...2) = {1, 2}
32eqcomi 2746 . . . 4 {1, 2} = (1...2)
4 ehl2eudis.e . . . 4 𝐸 = (𝔼hil‘2)
5 ehl2eudis.x . . . 4 𝑋 = (ℝ ↑m {1, 2})
6 ehl2eudis.d . . . 4 𝐷 = (dist‘𝐸)
73, 4, 5, 6ehleudis 25452 . . 3 (2 ∈ ℕ0𝐷 = (𝑓𝑋, 𝑔𝑋 ↦ (√‘Σ𝑘 ∈ {1, 2} (((𝑓𝑘) − (𝑔𝑘))↑2))))
81, 7ax-mp 5 . 2 𝐷 = (𝑓𝑋, 𝑔𝑋 ↦ (√‘Σ𝑘 ∈ {1, 2} (((𝑓𝑘) − (𝑔𝑘))↑2)))
9 fveq2 6906 . . . . . . 7 (𝑘 = 1 → (𝑓𝑘) = (𝑓‘1))
10 fveq2 6906 . . . . . . 7 (𝑘 = 1 → (𝑔𝑘) = (𝑔‘1))
119, 10oveq12d 7449 . . . . . 6 (𝑘 = 1 → ((𝑓𝑘) − (𝑔𝑘)) = ((𝑓‘1) − (𝑔‘1)))
1211oveq1d 7446 . . . . 5 (𝑘 = 1 → (((𝑓𝑘) − (𝑔𝑘))↑2) = (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2))
13 fveq2 6906 . . . . . . 7 (𝑘 = 2 → (𝑓𝑘) = (𝑓‘2))
14 fveq2 6906 . . . . . . 7 (𝑘 = 2 → (𝑔𝑘) = (𝑔‘2))
1513, 14oveq12d 7449 . . . . . 6 (𝑘 = 2 → ((𝑓𝑘) − (𝑔𝑘)) = ((𝑓‘2) − (𝑔‘2)))
1615oveq1d 7446 . . . . 5 (𝑘 = 2 → (((𝑓𝑘) − (𝑔𝑘))↑2) = (((𝑓‘2) − (𝑔‘2))↑2))
175eleq2i 2833 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓𝑋𝑓 ∈ (ℝ ↑m {1, 2}))
18 reex 11246 . . . . . . . . . . . . 13 ℝ ∈ V
19 prex 5437 . . . . . . . . . . . . 13 {1, 2} ∈ V
2018, 19elmap 8911 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 ∈ (ℝ ↑m {1, 2}) ↔ 𝑓:{1, 2}⟶ℝ)
2117, 20bitri 275 . . . . . . . . . . 11 (𝑓𝑋𝑓:{1, 2}⟶ℝ)
22 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓:{1, 2}⟶ℝ → 𝑓:{1, 2}⟶ℝ)
23 1ex 11257 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ V
2423prid1 4762 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ {1, 2}
2524a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓:{1, 2}⟶ℝ → 1 ∈ {1, 2})
2622, 25ffvelcdmd 7105 . . . . . . . . . . 11 (𝑓:{1, 2}⟶ℝ → (𝑓‘1) ∈ ℝ)
2721, 26sylbi 217 . . . . . . . . . 10 (𝑓𝑋 → (𝑓‘1) ∈ ℝ)
2827adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (𝑓‘1) ∈ ℝ)
295eleq2i 2833 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔𝑋𝑔 ∈ (ℝ ↑m {1, 2}))
3018, 19elmap 8911 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 ∈ (ℝ ↑m {1, 2}) ↔ 𝑔:{1, 2}⟶ℝ)
3129, 30bitri 275 . . . . . . . . . . 11 (𝑔𝑋𝑔:{1, 2}⟶ℝ)
32 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔:{1, 2}⟶ℝ → 𝑔:{1, 2}⟶ℝ)
3324a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔:{1, 2}⟶ℝ → 1 ∈ {1, 2})
3432, 33ffvelcdmd 7105 . . . . . . . . . . 11 (𝑔:{1, 2}⟶ℝ → (𝑔‘1) ∈ ℝ)
3531, 34sylbi 217 . . . . . . . . . 10 (𝑔𝑋 → (𝑔‘1) ∈ ℝ)
3635adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (𝑔‘1) ∈ ℝ)
3728, 36resubcld 11691 . . . . . . . 8 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → ((𝑓‘1) − (𝑔‘1)) ∈ ℝ)
3837resqcld 14165 . . . . . . 7 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) ∈ ℝ)
3938recnd 11289 . . . . . 6 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) ∈ ℂ)
40 2ex 12343 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ V
4140prid2 4763 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ {1, 2}
4241a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓:{1, 2}⟶ℝ → 2 ∈ {1, 2})
4322, 42ffvelcdmd 7105 . . . . . . . . . . 11 (𝑓:{1, 2}⟶ℝ → (𝑓‘2) ∈ ℝ)
4421, 43sylbi 217 . . . . . . . . . 10 (𝑓𝑋 → (𝑓‘2) ∈ ℝ)
4544adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (𝑓‘2) ∈ ℝ)
4641a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔:{1, 2}⟶ℝ → 2 ∈ {1, 2})
4732, 46ffvelcdmd 7105 . . . . . . . . . . 11 (𝑔:{1, 2}⟶ℝ → (𝑔‘2) ∈ ℝ)
4831, 47sylbi 217 . . . . . . . . . 10 (𝑔𝑋 → (𝑔‘2) ∈ ℝ)
4948adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (𝑔‘2) ∈ ℝ)
5045, 49resubcld 11691 . . . . . . . 8 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → ((𝑓‘2) − (𝑔‘2)) ∈ ℝ)
5150resqcld 14165 . . . . . . 7 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (((𝑓‘2) − (𝑔‘2))↑2) ∈ ℝ)
5251recnd 11289 . . . . . 6 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (((𝑓‘2) − (𝑔‘2))↑2) ∈ ℂ)
5339, 52jca 511 . . . . 5 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → ((((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) ∈ ℂ ∧ (((𝑓‘2) − (𝑔‘2))↑2) ∈ ℂ))
5423, 40pm3.2i 470 . . . . . 6 (1 ∈ V ∧ 2 ∈ V)
5554a1i 11 . . . . 5 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (1 ∈ V ∧ 2 ∈ V))
56 1ne2 12474 . . . . . 6 1 ≠ 2
5756a1i 11 . . . . 5 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → 1 ≠ 2)
5812, 16, 53, 55, 57sumpr 15784 . . . 4 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → Σ𝑘 ∈ {1, 2} (((𝑓𝑘) − (𝑔𝑘))↑2) = ((((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) + (((𝑓‘2) − (𝑔‘2))↑2)))
5958fveq2d 6910 . . 3 ((𝑓𝑋𝑔𝑋) → (√‘Σ𝑘 ∈ {1, 2} (((𝑓𝑘) − (𝑔𝑘))↑2)) = (√‘((((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) + (((𝑓‘2) − (𝑔‘2))↑2))))
6059mpoeq3ia 7511 . 2 (𝑓𝑋, 𝑔𝑋 ↦ (√‘Σ𝑘 ∈ {1, 2} (((𝑓𝑘) − (𝑔𝑘))↑2))) = (𝑓𝑋, 𝑔𝑋 ↦ (√‘((((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) + (((𝑓‘2) − (𝑔‘2))↑2))))
618, 60eqtri 2765 1 𝐷 = (𝑓𝑋, 𝑔𝑋 ↦ (√‘((((𝑓‘1) − (𝑔‘1))↑2) + (((𝑓‘2) − (𝑔‘2))↑2))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wa 395   = wceq 1540  wcel 2108  wne 2940  Vcvv 3480  {cpr 4628  wf 6557  cfv 6561  (class class class)co 7431  cmpo 7433  m cmap 8866  cc 11153  cr 11154  1c1 11156   + caddc 11158  cmin 11492  2c2 12321  0cn0 12526  ...cfz 13547  cexp 14102  csqrt 15272  Σcsu 15722  distcds 17306  𝔼hilcehl 25418
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-inf2 9681  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233  ax-addf 11234  ax-mulf 11235
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-tp 4631  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-of 7697  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-supp 8186  df-tpos 8251  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-2o 8507  df-er 8745  df-map 8868  df-ixp 8938  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-fsupp 9402  df-sup 9482  df-oi 9550  df-card 9979  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-4 12331  df-5 12332  df-6 12333  df-7 12334  df-8 12335  df-9 12336  df-n0 12527  df-z 12614  df-dec 12734  df-uz 12879  df-rp 13035  df-fz 13548  df-fzo 13695  df-seq 14043  df-exp 14103  df-hash 14370  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-clim 15524  df-sum 15723  df-struct 17184  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-ress 17275  df-plusg 17310  df-mulr 17311  df-starv 17312  df-sca 17313  df-vsca 17314  df-ip 17315  df-tset 17316  df-ple 17317  df-ds 17319  df-unif 17320  df-hom 17321  df-cco 17322  df-0g 17486  df-gsum 17487  df-prds 17492  df-pws 17494  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-mhm 18796  df-grp 18954  df-minusg 18955  df-sbg 18956  df-subg 19141  df-ghm 19231  df-cntz 19335  df-cmn 19800  df-abl 19801  df-mgp 20138  df-rng 20150  df-ur 20179  df-ring 20232  df-cring 20233  df-oppr 20334  df-dvdsr 20357  df-unit 20358  df-invr 20388  df-dvr 20401  df-rhm 20472  df-subrng 20546  df-subrg 20570  df-drng 20731  df-field 20732  df-staf 20840  df-srng 20841  df-lmod 20860  df-lss 20930  df-sra 21172  df-rgmod 21173  df-cnfld 21365  df-refld 21623  df-dsmm 21752  df-frlm 21767  df-nm 24595  df-tng 24597  df-tcph 25203  df-rrx 25419  df-ehl 25420
This theorem is referenced by:  ehl2eudisval  25457
  Copyright terms: Public domain W3C validator