Theorem isxmetd 24645

Description: Properties that determine an extended metric. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Aug-2015.) (Revised by AV, 9-Apr-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
isxmetd.0	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
isxmetd.1	⊢ (𝜑 → 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
isxmetd.2	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦))
isxmetd.3	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋 ∧ 𝑧 ∈ 𝑋)) → (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +e (𝑧𝐷𝑦)))

Assertion

Ref	Expression
isxmetd	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐷   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧   𝑥,𝑋,𝑦,𝑧

Allowed substitution hints:   𝑉(𝑥, 𝑦, 𝑧)

Proof of Theorem isxmetd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isxmetd.1	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
2		isxmetd.2	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦))
3		isxmetd.3	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋 ∧ 𝑧 ∈ 𝑋)) → (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +e (𝑧𝐷𝑦)))
4	3	3exp2 1373	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 → (𝑦 ∈ 𝑋 → (𝑧 ∈ 𝑋 → (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +e (𝑧𝐷𝑦))))))
5	4	imp32 424	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → (𝑧 ∈ 𝑋 → (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +e (𝑧𝐷𝑦))))
6	5	ralrimiv 3154	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ∀𝑧 ∈ 𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +e (𝑧𝐷𝑦)))
7	2, 6	jca 521	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +e (𝑧𝐷𝑦))))
8	7	ralrimivva 3206	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +e (𝑧𝐷𝑦))))
9		isxmetd.0	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑉)
10		isxmet 24643	. . 3 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +e (𝑧𝐷𝑦))))))
11	9, 10	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ↔ (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (((𝑥𝐷𝑦) = 0 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑋 (𝑥𝐷𝑦) ≤ ((𝑧𝐷𝑥) +e (𝑧𝐷𝑦))))))
12	1, 8, 11	mpbir2and 726	1 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077   class class class wbr 5103   × cxp 5649  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  0cc0 11200  ℝ^*cxr 11342   ≤ cle 11344   +_e cxad 13239  ∞Metcxmet 21663

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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257

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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5546  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-fv 6546  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-map 8849  df-xr 11347  df-xmet 21671

This theorem is used by:  isxmet2d  24646  xmetres2  24680  comet  24832