Theorem isxms2 24488

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 24487	. 2 ⊢ (𝐾 ∈ ∞MetSp ↔ (𝐾 ∈ TopSp ∧ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)))
5	2, 1	istps 22974	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ TopSp ↔ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
6		df-mopn 21400	. . . . . . . . . 10 ⊢ MetOpen = (𝑥 ∈ ∪ ran ∞Met ↦ (topGen‘ran (ball‘𝑥)))
7	6	dmmptss 6224	. . . . . . . . 9 ⊢ dom MetOpen ⊆ ∪ ran ∞Met
8		toponmax 22966	. . . . . . . . . . . 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 2863	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝑋 ∈ (MetOpen‘𝐷))
12		elfvdm 6897	. . . . . . . . . 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	sselid 3934	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝐷 ∈ ∪ ran ∞Met)
15		xmetunirn 24377	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ ∪ ran ∞Met ↔ 𝐷 ∈ (∞Met‘dom dom 𝐷))
16	14, 15	sylib 220	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘dom dom 𝐷))
17		eqid 2761	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (MetOpen‘𝐷) = (MetOpen‘𝐷)
18	17	mopntopon 24479	. . . . . . . . . . . 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 2861	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝐽 ∈ (TopOn‘dom dom 𝐷))
21		toponuni 22954	. . . . . . . . . 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 22954	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
24	23	adantl 485	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
25	22, 24	eqtr4d 2799	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → dom dom 𝐷 = 𝑋)
26	25	fveq2d 6867	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 = (MetOpen‘𝐷) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)) → (∞Met‘dom dom 𝐷) = (∞Met‘𝑋))
27	16, 26	eleqtrd 2863	. . . . . 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 24479	. . . . . 6 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (MetOpen‘𝐷) ∈ (TopOn‘𝑋))
30		eleq1 2849	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 = (MetOpen‘𝐷) → (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ↔ (MetOpen‘𝐷) ∈ (TopOn‘𝑋)))
31	29, 30	imbitrrid 248	. . . . 5 ⊢ (𝐽 = (MetOpen‘𝐷) → (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋)))
32	28, 31	impbid 214	. . . 4 ⊢ (𝐽 = (MetOpen‘𝐷) → (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ↔ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋)))
33	5, 32	bitrid 285	. . 3 ⊢ (𝐽 = (MetOpen‘𝐷) → (𝐾 ∈ TopSp ↔ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋)))
34	33	pm5.32ri 583	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ TopSp ∧ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)) ↔ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)))
35	4, 34	bitri 277	1 ⊢ (𝐾 ∈ ∞MetSp ↔ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)))

Syntax hints:   ↔ wb 208   ∧ wa 399   = wceq 1559   ∈ wcel 2141  ∪ cuni 4864   × cxp 5643  dom cdm 5645  ran crn 5646   ↾ cres 5647  ‘cfv 6517  Basecbs 17228  distcds 17278  TopOpenctopn 17433  topGenctg 17449  ∞Metcxmet 21389  ballcbl 21391  MetOpencmopn 21394  TopOnctopon 22950  TopSpctps 22972  ∞MetSpcxms 24357

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pow 5321  ax-pr 5389  ax-un 7714  ax-cnex 11126  ax-resscn 11127  ax-1cn 11128  ax-icn 11129  ax-addcl 11130  ax-addrcl 11131  ax-mulcl 11132  ax-mulrcl 11133  ax-mulcom 11134  ax-addass 11135  ax-mulass 11136  ax-distr 11137  ax-i2m1 11138  ax-1ne0 11139  ax-1rid 11140  ax-rnegex 11141  ax-rrecex 11142  ax-cnre 11143  ax-pre-lttri 11144  ax-pre-lttrn 11145  ax-pre-ltadd 11146  ax-pre-mulgt0 11147  ax-pre-sup 11148

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4865  df-iun 4950  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5540  df-eprel 5545  df-po 5553  df-so 5554  df-fr 5598  df-we 5600  df-xp 5651  df-rel 5652  df-cnv 5653  df-co 5654  df-dm 5655  df-rn 5656  df-res 5657  df-ima 5658  df-pred 6284  df-ord 6345  df-on 6346  df-lim 6347  df-suc 6348  df-iota 6473  df-fun 6519  df-fn 6520  df-f 6521  df-f1 6522  df-fo 6523  df-f1o 6524  df-fv 6525  df-riota 7349  df-ov 7395  df-oprab 7396  df-mpo 7397  df-om 7843  df-1st 7966  df-2nd 7967  df-frecs 8257  df-wrecs 8288  df-recs 8337  df-rdg 8376  df-er 8673  df-map 8805  df-en 8924  df-dom 8925  df-sdom 8926  df-sup 9385  df-inf 9386  df-pnf 11215  df-mnf 11216  df-xr 11217  df-ltxr 11218  df-le 11219  df-sub 11413  df-neg 11414  df-div 11842  df-nn 12208  df-2 12277  df-n0 12479  df-z 12566  df-uz 12837  df-q 12947  df-rp 12991  df-xneg 13111  df-xadd 13112  df-xmul 13113  df-topgen 17455  df-psmet 21396  df-xmet 21397  df-bl 21399  df-mopn 21400  df-top 22934  df-topon 22951  df-topsp 22973  df-bases 22986  df-xms 24360

This theorem is referenced by:  isms2  24490  xmsxmet  24496  setsxms  24519  tmsxms  24526  imasf1oxms  24529  ressxms  24565  prdsxms  24570