Theorem metnrmlem1 25179

Description: Lemma for metnrm 25182. (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 11368	. . 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 2760	. . . . . . . . 9 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
7	6	cldss 23347	. . . . . . . 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 24760	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
11	3, 10	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
12	8, 11	sseqtrrd 3945	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑆 ⊆ 𝑋)
13		metdscn.f	. . . . . . 7 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
14	13	metdsf 25168	. . . . . 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 23347	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑇 ⊆ ∪ 𝐽)
19	17, 18	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑇 ⊆ ∪ 𝐽)
20	19, 11	sseqtrrd 3945	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑇 ⊆ 𝑋)
21		simprr 785	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐵 ∈ 𝑇)
22	20, 21	sseldd 3909	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐵 ∈ 𝑋)
23	15, 22	ffvelcdmd 7085	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ∈ (0[,]+∞))
24		eliccxr 13566	. . . 4 ⊢ ((𝐹‘𝐵) ∈ (0[,]+∞) → (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*)
25	23, 24	syl 18	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*)
26		ifcl 4527	. . 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 3909	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐴 ∈ 𝑋)
30		xmetcl 24650	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴𝐷𝐵) ∈ ℝ*)
31	3, 29, 22, 30	syl3anc 1398	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐴𝐷𝐵) ∈ ℝ*)
32		xrmin2 13308	. . 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 25171	. . . 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 24666	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐵𝐷𝐴) = (𝐴𝐷𝐵))
37	3, 22, 29, 36	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐵𝐷𝐴) = (𝐴𝐷𝐵))
38	13	metds0 25170	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑆) → (𝐹‘𝐴) = 0)
39	3, 12, 28, 38	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐴) = 0)
40	37, 39	oveq12d 7438	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → ((𝐵𝐷𝐴) +e (𝐹‘𝐴)) = ((𝐴𝐷𝐵) +e 0))
41	31	xaddridd 13373	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → ((𝐴𝐷𝐵) +e 0) = (𝐴𝐷𝐵))
42	40, 41	eqtrd 2795	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → ((𝐵𝐷𝐴) +e (𝐹‘𝐴)) = (𝐴𝐷𝐵))
43	35, 42	breqtrd 5130	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ≤ (𝐴𝐷𝐵))
44	27, 25, 31, 33, 43	xrletrd 13291	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 1569   ∈ wcel 2144   ⊆ wss 3895   ∩ cin 4089  ∅c0 4278  ifcif 4481  ∪ cuni 4866   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ran crn 5651  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  infcinf 9433  0cc0 11200  1c1 11201  +∞cpnf 11340  ℝ^*cxr 11342   < clt 11343   ≤ cle 11344   +_e cxad 13239  [,]cicc 13479  ∞Metcxmet 21663  MetOpencmopn 21668  Clsdccld 23334

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-er 8717  df-ec 8719  df-map 8849  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-sup 9434  df-inf 9435  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-icc 13483  df-topgen 17614  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-top 23212  df-topon 23229  df-bases 23264  df-cld 23337

This theorem is used by:  metnrmlem3  25181