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

Theorem metcnp2 23147
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 23146 (and Munkres' metcn 23148) for compatibility with df-lm 21832. 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 23146 . 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 1188 . . . . . . . . . . 11 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
54ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
6 simpl3 1190 . . . . . . . . . . 11 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) → 𝑃𝑋)
76ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝑃𝑋)
8 simpr 488 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝑤𝑋)
9 xmetsym 22952 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃𝑋𝑤𝑋) → (𝑃𝐶𝑤) = (𝑤𝐶𝑃))
105, 7, 8, 9syl3anc 1368 . . . . . . . . 9 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → (𝑃𝐶𝑤) = (𝑤𝐶𝑃))
1110breq1d 5052 . . . . . . . 8 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → ((𝑃𝐶𝑤) < 𝑧 ↔ (𝑤𝐶𝑃) < 𝑧))
12 simpl2 1189 . . . . . . . . . . 11 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌))
1312ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌))
14 simpllr 775 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → 𝐹:𝑋𝑌)
1514, 7ffvelrnd 6834 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → (𝐹𝑃) ∈ 𝑌)
1614, 8ffvelrnd 6834 . . . . . . . . . 10 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → (𝐹𝑤) ∈ 𝑌)
17 xmetsym 22952 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ (𝐹𝑃) ∈ 𝑌 ∧ (𝐹𝑤) ∈ 𝑌) → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) = ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)))
1813, 15, 16, 17syl3anc 1368 . . . . . . . . 9 (((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑤𝑋) → ((𝐹𝑃)𝐷(𝐹𝑤)) = ((𝐹𝑤)𝐷(𝐹𝑃)))
1918breq1d 5052 . . . . . . . 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 348 . . . . . . 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 3186 . . . . . 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 471 . . . . 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 3282 . . . 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 3186 . . 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 582 . 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 282 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 209  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2114  wral 3130  wrex 3131   class class class wbr 5042  wf 6330  cfv 6334  (class class class)co 7140   < clt 10664  +crp 12377  ∞Metcxmet 20074  MetOpencmopn 20079   CnP ccnp 21828
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-nel 3116  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rmo 3138  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-tp 4544  df-op 4546  df-uni 4814  df-iun 4896  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5437  df-eprel 5442  df-po 5451  df-so 5452  df-fr 5491  df-we 5493  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-f1 6339  df-fo 6340  df-f1o 6341  df-fv 6342  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-om 7566  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-er 8276  df-map 8395  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-sup 8894  df-inf 8895  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  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 16708  df-psmet 20081  df-xmet 20082  df-bl 20084  df-mopn 20085  df-top 21497  df-topon 21514  df-bases 21549  df-cnp 21831
This theorem is referenced by:  metcnpi2  23150  rlimcnp  25549
  Copyright terms: Public domain W3C validator