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

Theorem metdsf 23442
Description: The distance from a point to a set is a nonnegative extended real number. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 4-Sep-2015.) (Proof shortened by AV, 30-Sep-2020.)
Hypothesis
Ref Expression
metdscn.f 𝐹 = (𝑥𝑋 ↦ inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
Assertion
Ref Expression
metdsf ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐷   𝑥,𝑆,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐹(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem metdsf
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simplll 774 . . . . . . 7 ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ 𝑦𝑆) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
2 simplr 768 . . . . . . 7 ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ 𝑦𝑆) → 𝑥𝑋)
3 simplr 768 . . . . . . . 8 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → 𝑆𝑋)
43sselda 3951 . . . . . . 7 ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ 𝑦𝑆) → 𝑦𝑋)
5 xmetcl 22927 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ*)
61, 2, 4, 5syl3anc 1368 . . . . . 6 ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ 𝑦𝑆) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ*)
7 eqid 2824 . . . . . 6 (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)) = (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦))
86, 7fmptd 6859 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)):𝑆⟶ℝ*)
98frnd 6502 . . . 4 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)) ⊆ ℝ*)
10 infxrcl 12712 . . . 4 (ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)) ⊆ ℝ* → inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
119, 10syl 17 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
12 xmetge0 22940 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋𝑦𝑋) → 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))
131, 2, 4, 12syl3anc 1368 . . . . . 6 ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ 𝑦𝑆) → 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))
1413ralrimiva 3176 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → ∀𝑦𝑆 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))
15 ovex 7171 . . . . . . 7 (𝑥𝐷𝑦) ∈ V
1615rgenw 3144 . . . . . 6 𝑦𝑆 (𝑥𝐷𝑦) ∈ V
17 breq2 5051 . . . . . . 7 (𝑧 = (𝑥𝐷𝑦) → (0 ≤ 𝑧 ↔ 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦)))
187, 17ralrnmptw 6841 . . . . . 6 (∀𝑦𝑆 (𝑥𝐷𝑦) ∈ V → (∀𝑧 ∈ ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦))0 ≤ 𝑧 ↔ ∀𝑦𝑆 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦)))
1916, 18ax-mp 5 . . . . 5 (∀𝑧 ∈ ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦))0 ≤ 𝑧 ↔ ∀𝑦𝑆 0 ≤ (𝑥𝐷𝑦))
2014, 19sylibr 237 . . . 4 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → ∀𝑧 ∈ ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦))0 ≤ 𝑧)
21 0xr 10673 . . . . 5 0 ∈ ℝ*
22 infxrgelb 12714 . . . . 5 ((ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)) ⊆ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → (0 ≤ inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ) ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦))0 ≤ 𝑧))
239, 21, 22sylancl 589 . . . 4 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → (0 ≤ inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ) ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦))0 ≤ 𝑧))
2420, 23mpbird 260 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → 0 ≤ inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
25 elxrge0 12833 . . 3 (inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞) ↔ (inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ) ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < )))
2611, 24, 25sylanbrc 586 . 2 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ) ∈ (0[,]+∞))
27 metdscn.f . 2 𝐹 = (𝑥𝑋 ↦ inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
2826, 27fmptd 6859 1 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399   = wceq 1538  wcel 2115  wral 3132  Vcvv 3479  wss 3918   class class class wbr 5047  cmpt 5127  ran crn 5537  wf 6332  cfv 6336  (class class class)co 7138  infcinf 8889  0cc0 10522  +∞cpnf 10657  *cxr 10659   < clt 10660  cle 10661  [,]cicc 12727  ∞Metcxmet 20516
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 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2796  ax-sep 5184  ax-nul 5191  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7444  ax-cnex 10578  ax-resscn 10579  ax-1cn 10580  ax-icn 10581  ax-addcl 10582  ax-addrcl 10583  ax-mulcl 10584  ax-mulrcl 10585  ax-mulcom 10586  ax-addass 10587  ax-mulass 10588  ax-distr 10589  ax-i2m1 10590  ax-1ne0 10591  ax-1rid 10592  ax-rnegex 10593  ax-rrecex 10594  ax-cnre 10595  ax-pre-lttri 10596  ax-pre-lttrn 10597  ax-pre-ltadd 10598  ax-pre-mulgt0 10599  ax-pre-sup 10600
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 2071  df-mo 2624  df-eu 2655  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2964  df-ne 3014  df-nel 3118  df-ral 3137  df-rex 3138  df-reu 3139  df-rmo 3140  df-rab 3141  df-v 3481  df-sbc 3758  df-csb 3866  df-dif 3921  df-un 3923  df-in 3925  df-ss 3935  df-nul 4275  df-if 4449  df-pw 4522  df-sn 4549  df-pr 4551  df-op 4555  df-uni 4820  df-iun 4902  df-br 5048  df-opab 5110  df-mpt 5128  df-id 5441  df-po 5455  df-so 5456  df-xp 5542  df-rel 5543  df-cnv 5544  df-co 5545  df-dm 5546  df-rn 5547  df-res 5548  df-ima 5549  df-iota 6295  df-fun 6338  df-fn 6339  df-f 6340  df-f1 6341  df-fo 6342  df-f1o 6343  df-fv 6344  df-riota 7096  df-ov 7141  df-oprab 7142  df-mpo 7143  df-1st 7672  df-2nd 7673  df-er 8272  df-map 8391  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-sup 8890  df-inf 8891  df-pnf 10662  df-mnf 10663  df-xr 10664  df-ltxr 10665  df-le 10666  df-sub 10857  df-neg 10858  df-div 11283  df-2 11686  df-rp 12376  df-xneg 12493  df-xadd 12494  df-xmul 12495  df-icc 12731  df-xmet 20524
This theorem is referenced by:  metds0  23444  metdstri  23445  metdsre  23447  metdseq0  23448  metdscnlem  23449  metdscn  23450  metnrmlem1a  23452  metnrmlem1  23453  lebnumlem1  23555
  Copyright terms: Public domain W3C validator