Theorem isxms2 23213

Description: Express the predicate "⟨𝑋, 𝐷⟩ is an extended metric space" with underlying set 𝑋 and distance function 𝐷. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
isms.j	⊢ 𝐽 = (TopOpen‘𝐾)
isms.x	⊢ 𝑋 = (Base‘𝐾)
isms.d	⊢ 𝐷 = ((dist‘𝐾) ↾ (𝑋 × 𝑋))

Assertion

Ref	Expression
isxms2	⊢ (𝐾 ∈ ∞MetSp ↔ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)))

Proof of Theorem isxms2

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isms.j	. . 3 ⊢ 𝐽 = (TopOpen‘𝐾)
2		isms.x	. . 3 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝐾)
3		isms.d	. . 3 ⊢ 𝐷 = ((dist‘𝐾) ↾ (𝑋 × 𝑋))
4	1, 2, 3	isxms 23212	. 2 ⊢ (𝐾 ∈ ∞MetSp ↔ (𝐾 ∈ TopSp ∧ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)))
5	2, 1	istps 21697	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ TopSp ↔ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
6		df-mopn 20225	. . . . . . . . . 10 ⊢ MetOpen = (𝑥 ∈ ∪ ran ∞Met ↦ (topGen‘ran (ball‘𝑥)))
7	6	dmmptss 6083	. . . . . . . . 9 ⊢ dom MetOpen ⊆ ∪ ran ∞Met
8		toponmax 21689	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋 ∈ 𝐽)
9	8	adantl 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝑋 ∈ 𝐽)
10		simpl 486	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝐽 = (MetOpen‘𝐷))
11	9, 10	eleqtrd 2836	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝑋 ∈ (MetOpen‘𝐷))
12		elfvdm 6718	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ∈ (MetOpen‘𝐷) → 𝐷 ∈ dom MetOpen)
13	11, 12	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝐷 ∈ dom MetOpen)
14	7, 13	sseldi 3885	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝐷 ∈ ∪ ran ∞Met)
15		xmetunirn 23102	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ ∪ ran ∞Met ↔ 𝐷 ∈ (∞Met‘dom dom 𝐷))
16	14, 15	sylib 221	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘dom dom 𝐷))
17		eqid 2739	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (MetOpen‘𝐷) = (MetOpen‘𝐷)
18	17	mopntopon 23204	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘dom dom 𝐷) → (MetOpen‘𝐷) ∈ (TopOn‘dom dom 𝐷))
19	16, 18	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → (MetOpen‘𝐷) ∈ (TopOn‘dom dom 𝐷))
20	10, 19	eqeltrd 2834	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝐽 ∈ (TopOn‘dom dom 𝐷))
21		toponuni 21677	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘dom dom 𝐷) → dom dom 𝐷 = ∪ 𝐽)
22	20, 21	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → dom dom 𝐷 = ∪ 𝐽)
23		toponuni 21677	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
24	23	adantl 485	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
25	22, 24	eqtr4d 2777	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → dom dom 𝐷 = 𝑋)
26	25	fveq2d 6690	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → (∞Met‘dom dom 𝐷) = (∞Met‘𝑋))
27	16, 26	eleqtrd 2836	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
28	27	ex 416	. . . . 5 ⊢ (𝐽 = (MetOpen‘𝐷) → (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋)))
29	17	mopntopon 23204	. . . . . 6 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (MetOpen‘𝐷) ∈ (TopOn‘𝑋))
30		eleq1 2821	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 = (MetOpen‘𝐷) → (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ↔ (MetOpen‘𝐷) ∈ (TopOn‘𝑋)))
31	29, 30	syl5ibr 249	. . . . 5 ⊢ (𝐽 = (MetOpen‘𝐷) → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)))
32	28, 31	impbid 215	. . . 4 ⊢ (𝐽 = (MetOpen‘𝐷) → (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ↔ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋)))
33	5, 32	syl5bb 286	. . 3 ⊢ (𝐽 = (MetOpen‘𝐷) → (𝐾 ∈ TopSp ↔ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋)))
34	33	pm5.32ri 579	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ TopSp ∧ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)) ↔ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)))
35	4, 34	bitri 278	1 ⊢ (𝐾 ∈ ∞MetSp ↔ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)))

Syntax hints:   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∪ cuni 4806   × cxp 5533  dom cdm 5535  ran crn 5536   ↾ cres 5537  ‘cfv 6349  Basecbs 16598  distcds 16689  TopOpenctopn 16810  topGenctg 16826  ∞Metcxmet 20214  ballcbl 20216  MetOpencmopn 20219  TopOnctopon 21673  TopSpctps 21695  ∞MetSpcxms 23082

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2020  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2711  ax-sep 5177  ax-nul 5184  ax-pow 5242  ax-pr 5306  ax-un 7491  ax-cnex 10683  ax-resscn 10684  ax-1cn 10685  ax-icn 10686  ax-addcl 10687  ax-addrcl 10688  ax-mulcl 10689  ax-mulrcl 10690  ax-mulcom 10691  ax-addass 10692  ax-mulass 10693  ax-distr 10694  ax-i2m1 10695  ax-1ne0 10696  ax-1rid 10697  ax-rnegex 10698  ax-rrecex 10699  ax-cnre 10700  ax-pre-lttri 10701  ax-pre-lttrn 10702  ax-pre-ltadd 10703  ax-pre-mulgt0 10704  ax-pre-sup 10705

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2075  df-mo 2541  df-eu 2571  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rmo 3062  df-rab 3063  df-v 3402  df-sbc 3686  df-csb 3801  df-dif 3856  df-un 3858  df-in 3860  df-ss 3870  df-pss 3872  df-nul 4222  df-if 4425  df-pw 4500  df-sn 4527  df-pr 4529  df-tp 4531  df-op 4533  df-uni 4807  df-iun 4893  df-br 5041  df-opab 5103  df-mpt 5121  df-tr 5147  df-id 5439  df-eprel 5444  df-po 5452  df-so 5453  df-fr 5493  df-we 5495  df-xp 5541  df-rel 5542  df-cnv 5543  df-co 5544  df-dm 5545  df-rn 5546  df-res 5547  df-ima 5548  df-pred 6139  df-ord 6185  df-on 6186  df-lim 6187  df-suc 6188  df-iota 6307  df-fun 6351  df-fn 6352  df-f 6353  df-f1 6354  df-fo 6355  df-f1o 6356  df-fv 6357  df-riota 7139  df-ov 7185  df-oprab 7186  df-mpo 7187  df-om 7612  df-1st 7726  df-2nd 7727  df-wrecs 7988  df-recs 8049  df-rdg 8087  df-er 8332  df-map 8451  df-en 8568  df-dom 8569  df-sdom 8570  df-sup 8991  df-inf 8992  df-pnf 10767  df-mnf 10768  df-xr 10769  df-ltxr 10770  df-le 10771  df-sub 10962  df-neg 10963  df-div 11388  df-nn 11729  df-2 11791  df-n0 11989  df-z 12075  df-uz 12337  df-q 12443  df-rp 12485  df-xneg 12602  df-xadd 12603  df-xmul 12604  df-topgen 16832  df-psmet 20221  df-xmet 20222  df-bl 20224  df-mopn 20225  df-top 21657  df-topon 21674  df-topsp 21696  df-bases 21709  df-xms 23085

This theorem is referenced by:  isms2  23215  xmsxmet  23221  setsxms  23244  tmsxms  23251  imasf1oxms  23254  ressxms  23290  prdsxms  23295