MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  metnrmlem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metnrmlem3 24845
Description: Lemma for metnrm 24846. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jan-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 5-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) = ∅)
metnrmlem.u 𝑈 = 𝑡𝑇 (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))
metnrmlem.g 𝐺 = (𝑥𝑋 ↦ inf(ran (𝑦𝑇 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
metnrmlem.v 𝑉 = 𝑠𝑆 (𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2))
Assertion
Ref Expression
metnrmlem3 (𝜑 → ∃𝑧𝐽𝑤𝐽 (𝑆𝑧𝑇𝑤 ∧ (𝑧𝑤) = ∅))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑤,𝑦,𝑧   𝑡,𝑠,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧,𝐷   𝐽,𝑠,𝑡,𝑤,𝑦,𝑧   𝜑,𝑠,𝑡   𝐺,𝑠,𝑡   𝑇,𝑠,𝑡,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝑆,𝑠,𝑡,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝑈,𝑠,𝑤   𝑋,𝑠,𝑡,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝐹,𝑠,𝑡,𝑤,𝑧   𝑤,𝑉,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤)   𝑈(𝑥,𝑦,𝑧,𝑡)   𝐹(𝑥,𝑦)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤)   𝐽(𝑥)   𝑉(𝑥,𝑦,𝑡,𝑠)

Proof of Theorem metnrmlem3
StepHypRef Expression
1 metnrmlem.g . . . 4 𝐺 = (𝑥𝑋 ↦ inf(ran (𝑦𝑇 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
2 metdscn.j . . . 4 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
3 metnrmlem.1 . . . 4 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
4 metnrmlem.3 . . . 4 (𝜑𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
5 metnrmlem.2 . . . 4 (𝜑𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
6 incom 4138 . . . . 5 (𝑇𝑆) = (𝑆𝑇)
7 metnrmlem.4 . . . . 5 (𝜑 → (𝑆𝑇) = ∅)
86, 7eqtrid 2786 . . . 4 (𝜑 → (𝑇𝑆) = ∅)
9 metnrmlem.v . . . 4 𝑉 = 𝑠𝑆 (𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2))
101, 2, 3, 4, 5, 8, 9metnrmlem2 24844 . . 3 (𝜑 → (𝑉𝐽𝑆𝑉))
1110simpld 495 . 2 (𝜑𝑉𝐽)
12 metdscn.f . . . 4 𝐹 = (𝑥𝑋 ↦ inf(ran (𝑦𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
13 metnrmlem.u . . . 4 𝑈 = 𝑡𝑇 (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))
1412, 2, 3, 5, 4, 7, 13metnrmlem2 24844 . . 3 (𝜑 → (𝑈𝐽𝑇𝑈))
1514simpld 495 . 2 (𝜑𝑈𝐽)
1610simprd 496 . 2 (𝜑𝑆𝑉)
1714simprd 496 . 2 (𝜑𝑇𝑈)
189ineq1i 4145 . . . 4 (𝑉𝑈) = ( 𝑠𝑆 (𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈)
19 iunin1 5001 . . . 4 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) = ( 𝑠𝑆 (𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈)
2018, 19eqtr4i 2765 . . 3 (𝑉𝑈) = 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈)
2113ineq2i 4146 . . . . . . . 8 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) = ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑡𝑇 (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)))
22 iunin2 5000 . . . . . . . 8 𝑡𝑇 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) = ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑡𝑇 (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)))
2321, 22eqtr4i 2765 . . . . . . 7 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) = 𝑡𝑇 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)))
243adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
25 eqid 2739 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝐽 = 𝐽
2625cldss 23012 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑆 𝐽)
275, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑆 𝐽)
282mopnuni 24424 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 = 𝐽)
293, 28syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑋 = 𝐽)
3027, 29sseqtrrd 3952 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑆𝑋)
3130sselda 3915 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑠𝑆) → 𝑠𝑋)
3231adantrr 723 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 𝑠𝑋)
3325cldss 23012 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑇 𝐽)
344, 33syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑇 𝐽)
3534, 29sseqtrrd 3952 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑇𝑋)
3635sselda 3915 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑡𝑇) → 𝑡𝑋)
3736adantrl 722 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 𝑡𝑋)
381, 2, 3, 4, 5, 8metnrmlem1a 24842 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑠𝑆) → (0 < (𝐺𝑠) ∧ if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ+))
3938simprd 496 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑠𝑆) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ+)
4039adantrr 723 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ+)
4140rphalfcld 12989 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) ∈ ℝ+)
4241rpxrd 12978 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) ∈ ℝ*)
4312, 2, 3, 5, 4, 7metnrmlem1a 24842 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑡𝑇) → (0 < (𝐹𝑡) ∧ if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ+))
4443adantrl 722 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (0 < (𝐹𝑡) ∧ if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ+))
4544simprd 496 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ+)
4645rphalfcld 12989 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2) ∈ ℝ+)
4746rpxrd 12978 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2) ∈ ℝ*)
4840rpred 12977 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ)
4948rehalfcld 12415 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) ∈ ℝ)
5045rpred 12977 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ)
5150rehalfcld 12415 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2) ∈ ℝ)
5249, 51rexaddd 13177 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) +𝑒 (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)) = ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) + (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)))
5348recnd 11164 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℂ)
5450recnd 11164 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℂ)
55 2cnd 12250 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 2 ∈ ℂ)
56 2ne0 12276 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ≠ 0
5756a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 2 ≠ 0)
5853, 54, 55, 57divdird 11960 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) = ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) + (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)))
5952, 58eqtr4d 2777 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) +𝑒 (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)) = ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2))
601, 2, 3, 4, 5, 8metnrmlem1 24843 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑡𝑇𝑠𝑆)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ≤ (𝑡𝐷𝑠))
6160ancom2s 656 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ≤ (𝑡𝐷𝑠))
62 xmetsym 24330 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑡𝑋𝑠𝑋) → (𝑡𝐷𝑠) = (𝑠𝐷𝑡))
6324, 37, 32, 62syl3anc 1379 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (𝑡𝐷𝑠) = (𝑠𝐷𝑡))
6461, 63breqtrd 5098 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ≤ (𝑠𝐷𝑡))
6512, 2, 3, 5, 4, 7metnrmlem1 24843 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ≤ (𝑠𝐷𝑡))
6640rpxrd 12978 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ*)
6745rpxrd 12978 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ*)
68 xmetcl 24314 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑠𝑋𝑡𝑋) → (𝑠𝐷𝑡) ∈ ℝ*)
6924, 32, 37, 68syl3anc 1379 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (𝑠𝐷𝑡) ∈ ℝ*)
70 xle2add 13202 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ* ∧ if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ*) ∧ ((𝑠𝐷𝑡) ∈ ℝ* ∧ (𝑠𝐷𝑡) ∈ ℝ*)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ≤ (𝑠𝐷𝑡) ∧ if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ≤ (𝑠𝐷𝑡)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) +𝑒 if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) ≤ ((𝑠𝐷𝑡) +𝑒 (𝑠𝐷𝑡))))
7166, 67, 69, 69, 70syl22anc 844 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ≤ (𝑠𝐷𝑡) ∧ if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ≤ (𝑠𝐷𝑡)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) +𝑒 if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) ≤ ((𝑠𝐷𝑡) +𝑒 (𝑠𝐷𝑡))))
7264, 65, 71mp2and 705 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) +𝑒 if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) ≤ ((𝑠𝐷𝑡) +𝑒 (𝑠𝐷𝑡)))
7348, 50readdcld 11165 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) ∈ ℝ)
7473recnd 11164 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) ∈ ℂ)
7574, 55, 57divcan2d 11924 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (2 · ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)) = (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))))
76 2re 12246 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ∈ ℝ
7773rehalfcld 12415 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ∈ ℝ)
78 rexmul 13214 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((2 ∈ ℝ ∧ ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ∈ ℝ) → (2 ·e ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)) = (2 · ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)))
7976, 77, 78sylancr 593 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (2 ·e ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)) = (2 · ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)))
8048, 50rexaddd 13177 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) +𝑒 if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) = (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))))
8175, 79, 803eqtr4d 2784 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (2 ·e ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)) = (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) +𝑒 if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))))
82 x2times 13242 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑠𝐷𝑡) ∈ ℝ* → (2 ·e (𝑠𝐷𝑡)) = ((𝑠𝐷𝑡) +𝑒 (𝑠𝐷𝑡)))
8369, 82syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (2 ·e (𝑠𝐷𝑡)) = ((𝑠𝐷𝑡) +𝑒 (𝑠𝐷𝑡)))
8472, 81, 833brtr4d 5104 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (2 ·e ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)) ≤ (2 ·e (𝑠𝐷𝑡)))
8577rexrd 11186 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ∈ ℝ*)
86 2rp 12938 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ∈ ℝ+
8786a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 2 ∈ ℝ+)
88 xlemul2 13234 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ∈ ℝ* ∧ (𝑠𝐷𝑡) ∈ ℝ* ∧ 2 ∈ ℝ+) → (((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ≤ (𝑠𝐷𝑡) ↔ (2 ·e ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)) ≤ (2 ·e (𝑠𝐷𝑡))))
8985, 69, 87, 88syl3anc 1379 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ≤ (𝑠𝐷𝑡) ↔ (2 ·e ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)) ≤ (2 ·e (𝑠𝐷𝑡))))
9084, 89mpbird 258 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ≤ (𝑠𝐷𝑡))
9159, 90eqbrtrd 5094 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) +𝑒 (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)) ≤ (𝑠𝐷𝑡))
92 bldisj 24381 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑠𝑋𝑡𝑋) ∧ ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) ∈ ℝ* ∧ (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2) ∈ ℝ* ∧ ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) +𝑒 (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)) ≤ (𝑠𝐷𝑡))) → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) = ∅)
9324, 32, 37, 42, 47, 91, 92syl33anc 1393 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) = ∅)
94 eqimss 3973 . . . . . . . . . . 11 (((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) = ∅ → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
9593, 94syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
9695anassrs 468 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑠𝑆) ∧ 𝑡𝑇) → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
9796ralrimiva 3131 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠𝑆) → ∀𝑡𝑇 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
98 iunss 4974 . . . . . . . 8 ( 𝑡𝑇 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅ ↔ ∀𝑡𝑇 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
9997, 98sylibr 235 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠𝑆) → 𝑡𝑇 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
10023, 99eqsstrid 3953 . . . . . 6 ((𝜑𝑠𝑆) → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) ⊆ ∅)
101100ralrimiva 3131 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) ⊆ ∅)
102 iunss 4974 . . . . 5 ( 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) ⊆ ∅ ↔ ∀𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) ⊆ ∅)
103101, 102sylibr 235 . . . 4 (𝜑 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) ⊆ ∅)
104 ss0 4330 . . . 4 ( 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) ⊆ ∅ → 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) = ∅)
105103, 104syl 17 . . 3 (𝜑 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) = ∅)
10620, 105eqtrid 2786 . 2 (𝜑 → (𝑉𝑈) = ∅)
107 sseq2 3941 . . . 4 (𝑧 = 𝑉 → (𝑆𝑧𝑆𝑉))
108 ineq1 4142 . . . . 5 (𝑧 = 𝑉 → (𝑧𝑤) = (𝑉𝑤))
109108eqeq1d 2741 . . . 4 (𝑧 = 𝑉 → ((𝑧𝑤) = ∅ ↔ (𝑉𝑤) = ∅))
110107, 1093anbi13d 1446 . . 3 (𝑧 = 𝑉 → ((𝑆𝑧𝑇𝑤 ∧ (𝑧𝑤) = ∅) ↔ (𝑆𝑉𝑇𝑤 ∧ (𝑉𝑤) = ∅)))
111 sseq2 3941 . . . 4 (𝑤 = 𝑈 → (𝑇𝑤𝑇𝑈))
112 ineq2 4143 . . . . 5 (𝑤 = 𝑈 → (𝑉𝑤) = (𝑉𝑈))
113112eqeq1d 2741 . . . 4 (𝑤 = 𝑈 → ((𝑉𝑤) = ∅ ↔ (𝑉𝑈) = ∅))
114111, 1133anbi23d 1447 . . 3 (𝑤 = 𝑈 → ((𝑆𝑉𝑇𝑤 ∧ (𝑉𝑤) = ∅) ↔ (𝑆𝑉𝑇𝑈 ∧ (𝑉𝑈) = ∅)))
115110, 114rspc2ev 3573 . 2 ((𝑉𝐽𝑈𝐽 ∧ (𝑆𝑉𝑇𝑈 ∧ (𝑉𝑈) = ∅)) → ∃𝑧𝐽𝑤𝐽 (𝑆𝑧𝑇𝑤 ∧ (𝑧𝑤) = ∅))
11611, 15, 16, 17, 106, 115syl113anc 1390 1 (𝜑 → ∃𝑧𝐽𝑤𝐽 (𝑆𝑧𝑇𝑤 ∧ (𝑧𝑤) = ∅))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1092   = wceq 1547  wcel 2119  wne 2934  wral 3053  wrex 3063  cin 3882  wss 3883  c0 4261  ifcif 4454   cuni 4838   ciun 4921   class class class wbr 5072  cmpt 5153  ran crn 5619  cfv 6485  (class class class)co 7356  infcinf 9344  cr 11028  0cc0 11029  1c1 11030   + caddc 11032   · cmul 11034  *cxr 11169   < clt 11170  cle 11171   / cdiv 11798  2c2 12227  +crp 12933   +𝑒 cxad 13052   ·e cxmu 13053  ∞Metcxmet 21332  ballcbl 21334  MetOpencmopn 21337  Clsdccld 22999
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106  ax-pre-sup 11107
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-op 4562  df-uni 4839  df-int 4878  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-er 8633  df-ec 8635  df-map 8765  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-sup 9345  df-inf 9346  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-div 11799  df-nn 12166  df-2 12235  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-q 12890  df-rp 12934  df-xneg 13054  df-xadd 13055  df-xmul 13056  df-icc 13296  df-topgen 17397  df-psmet 21339  df-xmet 21340  df-bl 21342  df-mopn 21343  df-top 22877  df-topon 22894  df-bases 22929  df-cld 23002  df-ntr 23003  df-cls 23004
This theorem is referenced by:  metnrm  24846
  Copyright terms: Public domain W3C validator