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

Theorem isxmet 24518
Description: Express the predicate "𝐷 is an extended metric." (Contributed by Mario Carneiro, 20-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
isxmet (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐷   𝑥,𝑋,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥, 𝑦, 𝑧)

Proof of Theorem isxmet
Dummy variables 𝑑 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 3479 . . . . 5 (𝑋𝐴𝑋 ∈ V)
2 xpeq12 5691 . . . . . . . . 9 ((𝑡 = 𝑋𝑡 = 𝑋) → (𝑡 × 𝑡) = (𝑋 × 𝑋))
32anidms 577 . . . . . . . 8 (𝑡 = 𝑋 → (𝑡 × 𝑡) = (𝑋 × 𝑋))
43oveq2d 7439 . . . . . . 7 (𝑡 = 𝑋 → (ℝ*m (𝑡 × 𝑡)) = (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)))
5 raleq 3323 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = 𝑋 → (∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))))
65anbi2d 642 . . . . . . . . 9 (𝑡 = 𝑋 → ((((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
76raleqbi1dv 3336 . . . . . . . 8 (𝑡 = 𝑋 → (∀𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
87raleqbi1dv 3336 . . . . . . 7 (𝑡 = 𝑋 → (∀𝑥𝑡𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))))
94, 8rabeqbidv 3437 . . . . . 6 (𝑡 = 𝑋 → {𝑑 ∈ (ℝ*m (𝑡 × 𝑡)) ∣ ∀𝑥𝑡𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} = {𝑑 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
10 df-xmet 21552 . . . . . 6 ∞Met = (𝑡 ∈ V ↦ {𝑑 ∈ (ℝ*m (𝑡 × 𝑡)) ∣ ∀𝑥𝑡𝑦𝑡 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑡 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
11 ovex 7456 . . . . . . 7 (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∈ V
1211rabex 5314 . . . . . 6 {𝑑 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ∈ V
139, 10, 12fvmpt 6996 . . . . 5 (𝑋 ∈ V → (∞Met‘𝑋) = {𝑑 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
141, 13syl 18 . . . 4 (𝑋𝐴 → (∞Met‘𝑋) = {𝑑 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))})
1514eleq2d 2852 . . 3 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ 𝐷 ∈ {𝑑 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))}))
16 oveq 7429 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → (𝑥𝑑𝑦) = (𝑥𝐷𝑦))
1716eqeq1d 2768 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ (𝑥𝐷𝑦) = 0))
1817bibi1d 346 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ↔ ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦)))
19 oveq 7429 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → (𝑧𝑑𝑥) = (𝑧𝐷𝑥))
20 oveq 7429 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → (𝑧𝑑𝑦) = (𝑧𝐷𝑦))
2119, 20oveq12d 7441 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) = ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))
2216, 21breq12d 5127 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
2322ralbidv 3191 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)) ↔ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))
2418, 23anbi12d 644 . . . . 5 (𝑑 = 𝐷 → ((((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
25242ralbidv 3232 . . . 4 (𝑑 = 𝐷 → (∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦))) ↔ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
2625elrab 3653 . . 3 (𝐷 ∈ {𝑑 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∣ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝑑𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝑑𝑦) ≤ ((𝑧𝑑𝑥) +𝑒 (𝑧𝑑𝑦)))} ↔ (𝐷 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))))
2715, 26bitrdi 290 . 2 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ (𝐷 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
28 xrex 13029 . . . 4 * ∈ V
29 sqxpexg 7763 . . . 4 (𝑋𝐴 → (𝑋 × 𝑋) ∈ V)
30 elmapg 8845 . . . 4 ((ℝ* ∈ V ∧ (𝑋 × 𝑋) ∈ V) → (𝐷 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*))
3128, 29, 30sylancr 599 . . 3 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ↔ 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*))
3231anbi1d 643 . 2 (𝑋𝐴 → ((𝐷 ∈ (ℝ*m (𝑋 × 𝑋)) ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦)))) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
3327, 32bitrd 282 1 (𝑋𝐴 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +𝑒 (𝑧𝐷𝑦))))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2146  wral 3082  {crab 3419  Vcvv 3458   class class class wbr 5114   × cxp 5664  wf 6539  cfv 6543  (class class class)co 7423  m cmap 8833  0cc0 11118  *cxr 11260  cle 11262   +𝑒 cxad 13153  ∞Metcxmet 21544
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-id 5561  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-fv 6551  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-map 8835  df-xr 11265  df-xmet 21552
This theorem is used by:  isxmetd  24520  xmetf  24523  ismet2  24527  xmeteq0  24532  xmettri2  24534  imasf1oxmet  24569  pstmxmet  34318
  Copyright terms: Public domain W3C validator