MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  metcnp2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metcnp2 23079
Description: Two ways to say a mapping from metric 𝐶 to metric 𝐷 is continuous at point 𝑃. The distance arguments are swapped compared to metcnp 23078 (and Munkres' metcn 23080) for compatibility with df-lm 21765. Definition 1.3-3 of [Kreyszig] p. 20. (Contributed by NM, 4-Jun-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 13-Nov-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
metcn.2 𝐽 = (MetOpen‘𝐶)
metcn.4 𝐾 = (MetOpen‘𝐷)
Assertion
Ref Expression
metcnp2 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑤𝐶𝑃) < 𝑧 → ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)) < 𝑦))))
Distinct variable groups:   𝑦,𝑤,𝑧,𝐹   𝑤,𝐽,𝑦,𝑧   𝑤,𝐾,𝑦,𝑧   𝑤,𝑋,𝑦,𝑧   𝑤,𝑌,𝑦,𝑧   𝑤,𝐶,𝑦,𝑧   𝑤,𝐷,𝑦,𝑧   𝑤,𝑃,𝑦,𝑧

Proof of Theorem metcnp2
StepHypRef Expression
1 metcn.2 . . 3 𝐽 = (MetOpen‘𝐶)
2 metcn.4 . . 3 𝐾 = (MetOpen‘𝐷)
31, 2metcnp 23078 . 2 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑃𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦))))
4 simpl1 1183 . . . . . . . . . . 11 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
54ad2antrr 722 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
6 simpl3 1185 . . . . . . . . . . 11 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) → 𝑃𝑋)
76ad2antrr 722 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝑃𝑋)
8 simpr 485 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝑤𝑋)
9 xmetsym 22884 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋𝑤𝑋) → (𝑃𝐶𝑤) = (𝑤𝐶𝑃))
105, 7, 8, 9syl3anc 1363 . . . . . . . . 9 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → (𝑃𝐶𝑤) = (𝑤𝐶𝑃))
1110breq1d 5067 . . . . . . . 8 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → ((𝑃𝐶𝑤) < 𝑧 ↔ (𝑤𝐶𝑃) < 𝑧))
12 simpl2 1184 . . . . . . . . . . 11 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌))
1312ad2antrr 722 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌))
14 simpllr 772 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝐹:𝑋𝑌)
1514, 7ffvelrnd 6844 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → (𝐹𝑃) ∈ 𝑌)
1614, 8ffvelrnd 6844 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → (𝐹𝑤) ∈ 𝑌)
17 xmetsym 22884 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ (𝐹𝑃) ∈ 𝑌 ∧ (𝐹𝑤) ∈ 𝑌) → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) = ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)))
1813, 15, 16, 17syl3anc 1363 . . . . . . . . 9 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) = ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)))
1918breq1d 5067 . . . . . . . 8 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → (((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦 ↔ ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)) < 𝑦))
2011, 19imbi12d 346 . . . . . . 7 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → (((𝑃𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦) ↔ ((𝑤𝐶𝑃) < 𝑧 → ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)) < 𝑦)))
2120ralbidva 3193 . . . . . 6 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) → (∀𝑤𝑋 ((𝑃𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦) ↔ ∀𝑤𝑋 ((𝑤𝐶𝑃) < 𝑧 → ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)) < 𝑦)))
2221anassrs 468 . . . . 5 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) ∧ 𝑧 ∈ ℝ+) → (∀𝑤𝑋 ((𝑃𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦) ↔ ∀𝑤𝑋 ((𝑤𝐶𝑃) < 𝑧 → ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)) < 𝑦)))
2322rexbidva 3293 . . . 4 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → (∃𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑃𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦) ↔ ∃𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑤𝐶𝑃) < 𝑧 → ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)) < 𝑦)))
2423ralbidva 3193 . . 3 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) → (∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑃𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑤𝐶𝑃) < 𝑧 → ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)) < 𝑦)))
2524pm5.32da 579 . 2 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) → ((𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑃𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦)) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑤𝐶𝑃) < 𝑧 → ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)) < 𝑦))))
263, 25bitrd 280 1 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑤𝐶𝑃) < 𝑧 → ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)) < 𝑦))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1079   = wceq 1528  wcel 2105  wral 3135  wrex 3136   class class class wbr 5057  wf 6344  cfv 6348  (class class class)co 7145   < clt 10663  +crp 12377  ∞Metcxmet 20458  MetOpencmopn 20463   CnP ccnp 21761
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1787  ax-4 1801  ax-5 1902  ax-6 1961  ax-7 2006  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2151  ax-12 2167  ax-ext 2790  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7450  ax-cnex 10581  ax-resscn 10582  ax-1cn 10583  ax-icn 10584  ax-addcl 10585  ax-addrcl 10586  ax-mulcl 10587  ax-mulrcl 10588  ax-mulcom 10589  ax-addass 10590  ax-mulass 10591  ax-distr 10592  ax-i2m1 10593  ax-1ne0 10594  ax-1rid 10595  ax-rnegex 10596  ax-rrecex 10597  ax-cnre 10598  ax-pre-lttri 10599  ax-pre-lttrn 10600  ax-pre-ltadd 10601  ax-pre-mulgt0 10602  ax-pre-sup 10603
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 842  df-3or 1080  df-3an 1081  df-tru 1531  df-ex 1772  df-nf 1776  df-sb 2061  df-mo 2615  df-eu 2647  df-clab 2797  df-cleq 2811  df-clel 2890  df-nfc 2960  df-ne 3014  df-nel 3121  df-ral 3140  df-rex 3141  df-reu 3142  df-rmo 3143  df-rab 3144  df-v 3494  df-sbc 3770  df-csb 3881  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3949  df-pss 3951  df-nul 4289  df-if 4464  df-pw 4537  df-sn 4558  df-pr 4560  df-tp 4562  df-op 4564  df-uni 4831  df-iun 4912  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-riota 7103  df-ov 7148  df-oprab 7149  df-mpo 7150  df-om 7570  df-1st 7678  df-2nd 7679  df-wrecs 7936  df-recs 7997  df-rdg 8035  df-er 8278  df-map 8397  df-en 8498  df-dom 8499  df-sdom 8500  df-sup 8894  df-inf 8895  df-pnf 10665  df-mnf 10666  df-xr 10667  df-ltxr 10668  df-le 10669  df-sub 10860  df-neg 10861  df-div 11286  df-nn 11627  df-2 11688  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-xneg 12495  df-xadd 12496  df-xmul 12497  df-topgen 16705  df-psmet 20465  df-xmet 20466  df-bl 20468  df-mopn 20469  df-top 21430  df-topon 21447  df-bases 21482  df-cnp 21764
This theorem is referenced by:  metcnpi2  23082  rlimcnp  25470
  Copyright terms: Public domain W3C validator