MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  metnrmlem1a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metnrmlem1a 23467
Description: Lemma for metnrm 23471. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jan-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 4-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
metdscn.f 𝐹 = (𝑥𝑋 ↦ inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
metdscn.j 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
metnrmlem.1 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
metnrmlem.2 (𝜑𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
metnrmlem.3 (𝜑𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
metnrmlem.4 (𝜑 → (𝑆𝑇) = ∅)
Assertion
Ref Expression
metnrmlem1a ((𝜑𝐴𝑇) → (0 < (𝐹𝐴) ∧ if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∈ ℝ+))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐷,𝑦   𝑦,𝐽   𝑥,𝑇,𝑦   𝑥,𝑆,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑥,𝑦)   𝐽(𝑥)

Proof of Theorem metnrmlem1a
StepHypRef Expression
1 metnrmlem.4 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆𝑇) = ∅)
21adantr 484 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝑇) → (𝑆𝑇) = ∅)
3 inelcm 4375 . . . . . . . 8 ((𝐴𝑆𝐴𝑇) → (𝑆𝑇) ≠ ∅)
43expcom 417 . . . . . . 7 (𝐴𝑇 → (𝐴𝑆 → (𝑆𝑇) ≠ ∅))
54adantl 485 . . . . . 6 ((𝜑𝐴𝑇) → (𝐴𝑆 → (𝑆𝑇) ≠ ∅))
65necon2bd 3006 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝑇) → ((𝑆𝑇) = ∅ → ¬ 𝐴𝑆))
72, 6mpd 15 . . . 4 ((𝜑𝐴𝑇) → ¬ 𝐴𝑆)
8 eqcom 2808 . . . . . 6 (0 = (𝐹𝐴) ↔ (𝐹𝐴) = 0)
9 metnrmlem.1 . . . . . . . 8 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
109adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
11 metnrmlem.2 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
1211adantr 484 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
13 eqid 2801 . . . . . . . . . 10 𝐽 = 𝐽
1413cldss 21638 . . . . . . . . 9 (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑆 𝐽)
1512, 14syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝑆 𝐽)
16 metdscn.j . . . . . . . . . 10 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
1716mopnuni 23052 . . . . . . . . 9 (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 = 𝐽)
1810, 17syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝑋 = 𝐽)
1915, 18sseqtrrd 3959 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝑆𝑋)
20 metnrmlem.3 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
2120adantr 484 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
2213cldss 21638 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑇 𝐽)
2321, 22syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝑇 𝐽)
2423, 18sseqtrrd 3959 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝑇𝑋)
25 simpr 488 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝐴𝑇)
2624, 25sseldd 3919 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝐴𝑋)
27 metdscn.f . . . . . . . 8 𝐹 = (𝑥𝑋 ↦ inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
2827, 16metdseq0 23463 . . . . . . 7 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋𝐴𝑋) → ((𝐹𝐴) = 0 ↔ 𝐴 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆)))
2910, 19, 26, 28syl3anc 1368 . . . . . 6 ((𝜑𝐴𝑇) → ((𝐹𝐴) = 0 ↔ 𝐴 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆)))
308, 29syl5bb 286 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝑇) → (0 = (𝐹𝐴) ↔ 𝐴 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆)))
31 cldcls 21651 . . . . . . 7 (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) → ((cls‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆)
3212, 31syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝐴𝑇) → ((cls‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆)
3332eleq2d 2878 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝑇) → (𝐴 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆) ↔ 𝐴𝑆))
3430, 33bitrd 282 . . . 4 ((𝜑𝐴𝑇) → (0 = (𝐹𝐴) ↔ 𝐴𝑆))
357, 34mtbird 328 . . 3 ((𝜑𝐴𝑇) → ¬ 0 = (𝐹𝐴))
3627metdsf 23457 . . . . . . . 8 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆𝑋) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
3710, 19, 36syl2anc 587 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴𝑇) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
3837, 26ffvelrnd 6833 . . . . . 6 ((𝜑𝐴𝑇) → (𝐹𝐴) ∈ (0[,]+∞))
39 elxrge0 12839 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴) ∈ (0[,]+∞) ↔ ((𝐹𝐴) ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ (𝐹𝐴)))
4039simprbi 500 . . . . . 6 ((𝐹𝐴) ∈ (0[,]+∞) → 0 ≤ (𝐹𝐴))
4138, 40syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝑇) → 0 ≤ (𝐹𝐴))
42 0xr 10681 . . . . . 6 0 ∈ ℝ*
43 eliccxr 12817 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴) ∈ (0[,]+∞) → (𝐹𝐴) ∈ ℝ*)
4438, 43syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝐴𝑇) → (𝐹𝐴) ∈ ℝ*)
45 xrleloe 12529 . . . . . 6 ((0 ∈ ℝ* ∧ (𝐹𝐴) ∈ ℝ*) → (0 ≤ (𝐹𝐴) ↔ (0 < (𝐹𝐴) ∨ 0 = (𝐹𝐴))))
4642, 44, 45sylancr 590 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝑇) → (0 ≤ (𝐹𝐴) ↔ (0 < (𝐹𝐴) ∨ 0 = (𝐹𝐴))))
4741, 46mpbid 235 . . . 4 ((𝜑𝐴𝑇) → (0 < (𝐹𝐴) ∨ 0 = (𝐹𝐴)))
4847ord 861 . . 3 ((𝜑𝐴𝑇) → (¬ 0 < (𝐹𝐴) → 0 = (𝐹𝐴)))
4935, 48mt3d 150 . 2 ((𝜑𝐴𝑇) → 0 < (𝐹𝐴))
50 1xr 10693 . . . . 5 1 ∈ ℝ*
51 ifcl 4472 . . . . 5 ((1 ∈ ℝ* ∧ (𝐹𝐴) ∈ ℝ*) → if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∈ ℝ*)
5250, 44, 51sylancr 590 . . . 4 ((𝜑𝐴𝑇) → if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∈ ℝ*)
53 1red 10635 . . . 4 ((𝜑𝐴𝑇) → 1 ∈ ℝ)
54 0lt1 11155 . . . . . 6 0 < 1
55 breq2 5037 . . . . . . 7 (1 = if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) → (0 < 1 ↔ 0 < if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴))))
56 breq2 5037 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴) = if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) → (0 < (𝐹𝐴) ↔ 0 < if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴))))
5755, 56ifboth 4466 . . . . . 6 ((0 < 1 ∧ 0 < (𝐹𝐴)) → 0 < if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)))
5854, 49, 57sylancr 590 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝑇) → 0 < if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)))
59 xrltle 12534 . . . . . 6 ((0 ∈ ℝ* ∧ if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∈ ℝ*) → (0 < if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) → 0 ≤ if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴))))
6042, 52, 59sylancr 590 . . . . 5 ((𝜑𝐴𝑇) → (0 < if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) → 0 ≤ if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴))))
6158, 60mpd 15 . . . 4 ((𝜑𝐴𝑇) → 0 ≤ if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)))
62 xrmin1 12562 . . . . 5 ((1 ∈ ℝ* ∧ (𝐹𝐴) ∈ ℝ*) → if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ≤ 1)
6350, 44, 62sylancr 590 . . . 4 ((𝜑𝐴𝑇) → if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ≤ 1)
64 xrrege0 12559 . . . 4 (((if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∧ if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ≤ 1)) → if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∈ ℝ)
6552, 53, 61, 63, 64syl22anc 837 . . 3 ((𝜑𝐴𝑇) → if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∈ ℝ)
6665, 58elrpd 12420 . 2 ((𝜑𝐴𝑇) → if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∈ ℝ+)
6749, 66jca 515 1 ((𝜑𝐴𝑇) → (0 < (𝐹𝐴) ∧ if(1 ≤ (𝐹𝐴), 1, (𝐹𝐴)) ∈ ℝ+))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 399  wo 844   = wceq 1538  wcel 2112  wne 2990  cin 3883  wss 3884  c0 4246  ifcif 4428   cuni 4803   class class class wbr 5033  cmpt 5113  ran crn 5524  wf 6324  cfv 6328  (class class class)co 7139  infcinf 8893  cr 10529  0cc0 10530  1c1 10531  +∞cpnf 10665  *cxr 10667   < clt 10668  cle 10669  +crp 12381  [,]cicc 12733  ∞Metcxmet 20080  MetOpencmopn 20085  Clsdccld 21625  clsccl 21627
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 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2773  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7445  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607  ax-pre-sup 10608
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 2601  df-eu 2632  df-clab 2780  df-cleq 2794  df-clel 2873  df-nfc 2941  df-ne 2991  df-nel 3095  df-ral 3114  df-rex 3115  df-reu 3116  df-rmo 3117  df-rab 3118  df-v 3446  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3903  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-uni 4804  df-int 4842  df-iun 4886  df-iin 4887  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6120  df-ord 6166  df-on 6167  df-lim 6168  df-suc 6169  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-riota 7097  df-ov 7142  df-oprab 7143  df-mpo 7144  df-om 7565  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 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-div 11291  df-nn 11630  df-2 11692  df-n0 11890  df-z 11974  df-uz 12236  df-q 12341  df-rp 12382  df-xneg 12499  df-xadd 12500  df-xmul 12501  df-icc 12737  df-topgen 16713  df-psmet 20087  df-xmet 20088  df-bl 20090  df-mopn 20091  df-top 21503  df-topon 21520  df-bases 21555  df-cld 21628  df-ntr 21629  df-cls 21630
This theorem is referenced by:  metnrmlem2  23469  metnrmlem3  23470
  Copyright terms: Public domain W3C validator