Theorem metnrmlem1 25206

Description: Lemma for metnrm 25209. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jan-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 4-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
metdscn.f	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
metdscn.j	⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
metnrmlem.1	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
metnrmlem.2	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
metnrmlem.3	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
metnrmlem.4	⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑇) = ∅)

Assertion

Ref	Expression
metnrmlem1	⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ≤ (𝐴𝐷𝐵))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐷,𝑦   𝑦,𝐽   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝑇,𝑦   𝑥,𝑆,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑦)   𝐹(𝑥, 𝑦)   𝐽(𝑥)

Proof of Theorem metnrmlem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1xr 11392	. . 3 ⊢ 1 ∈ ℝ*
2		metnrmlem.1	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
3	2	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
4		metnrmlem.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
5	4	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
6		eqid 2763	. . . . . . . . 9 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
7	6	cldss 23374	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝐽)
8	5, 7	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝐽)
9		metdscn.j	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
10	9	mopnuni 24787	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
11	3, 10	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
12	8, 11	sseqtrrd 3950	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑆 ⊆ 𝑋)
13		metdscn.f	. . . . . . 7 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
14	13	metdsf 25195	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
15	3, 12, 14	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
16		metnrmlem.3	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
17	16	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
18	6	cldss 23374	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑇 ⊆ ∪ 𝐽)
19	17, 18	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑇 ⊆ ∪ 𝐽)
20	19, 11	sseqtrrd 3950	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑇 ⊆ 𝑋)
21		simprr 785	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐵 ∈ 𝑇)
22	20, 21	sseldd 3914	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐵 ∈ 𝑋)
23	15, 22	ffvelcdmd 7106	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ∈ (0[,]+∞))
24		eliccxr 13590	. . . 4 ⊢ ((𝐹‘𝐵) ∈ (0[,]+∞) → (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*)
25	23, 24	syl 18	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*)
26		ifcl 4531	. . 3 ⊢ ((1 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ∈ ℝ*)
27	1, 25, 26	sylancr 599	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ∈ ℝ*)
28		simprl 783	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐴 ∈ 𝑆)
29	12, 28	sseldd 3914	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐴 ∈ 𝑋)
30		xmetcl 24677	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴𝐷𝐵) ∈ ℝ*)
31	3, 29, 22, 30	syl3anc 1399	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐴𝐷𝐵) ∈ ℝ*)
32		xrmin2 13332	. . 3 ⊢ ((1 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ≤ (𝐹‘𝐵))
33	1, 25, 32	sylancr 599	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ≤ (𝐹‘𝐵))
34	13	metdstri 25198	. . . 4 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋)) → (𝐹‘𝐵) ≤ ((𝐵𝐷𝐴) +e (𝐹‘𝐴)))
35	3, 12, 22, 29, 34	syl22anc 852	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ≤ ((𝐵𝐷𝐴) +e (𝐹‘𝐴)))
36		xmetsym 24693	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐵𝐷𝐴) = (𝐴𝐷𝐵))
37	3, 22, 29, 36	syl3anc 1399	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐵𝐷𝐴) = (𝐴𝐷𝐵))
38	13	metds0 25197	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑆) → (𝐹‘𝐴) = 0)
39	3, 12, 28, 38	syl3anc 1399	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐴) = 0)
40	37, 39	oveq12d 7458	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → ((𝐵𝐷𝐴) +e (𝐹‘𝐴)) = ((𝐴𝐷𝐵) +e 0))
41	31	xaddridd 13397	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → ((𝐴𝐷𝐵) +e 0) = (𝐴𝐷𝐵))
42	40, 41	eqtrd 2798	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → ((𝐵𝐷𝐴) +e (𝐹‘𝐴)) = (𝐴𝐷𝐵))
43	35, 42	breqtrd 5134	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ≤ (𝐴𝐷𝐵))
44	27, 25, 31, 33, 43	xrletrd 13315	1 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ≤ (𝐴𝐷𝐵))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  ifcif 4485  ∪ cuni 4870   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189  ran crn 5656  ⟶wf 6551  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  infcinf 9457  0cc0 11224  1c1 11225  +∞cpnf 11364  ℝ^*cxr 11366   < clt 11367   ≤ cle 11368   +_e cxad 13263  [,]cicc 13503  ∞Metcxmet 21690  MetOpencmopn 21695  Clsdccld 23361

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-er 8742  df-ec 8744  df-map 8874  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-sup 9458  df-inf 9459  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-n0 12631  df-z 12718  df-uz 12990  df-q 13100  df-rp 13145  df-xneg 13265  df-xadd 13266  df-xmul 13267  df-icc 13507  df-topgen 17640  df-psmet 21697  df-xmet 21698  df-bl 21700  df-mopn 21701  df-top 23239  df-topon 23256  df-bases 23291  df-cld 23364

This theorem is used by:  metnrmlem3  25208