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

Theorem metnrmlem3 25089
Description: Lemma for metnrm 25090. (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 4155 . . . . 5 (𝑇𝑆) = (𝑆𝑇)
7 metnrmlem.4 . . . . 5 (𝜑 → (𝑆𝑇) = ∅)
86, 7eqtrid 2807 . . . 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 25088 . . 3 (𝜑 → (𝑉𝐽𝑆𝑉))
1110simpld 500 . 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 25088 . . 3 (𝜑 → (𝑈𝐽𝑇𝑈))
1514simpld 500 . 2 (𝜑𝑈𝐽)
1610simprd 501 . 2 (𝜑𝑆𝑉)
1714simprd 501 . 2 (𝜑𝑇𝑈)
189ineq1i 4162 . . . 4 (𝑉𝑈) = ( 𝑠𝑆 (𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈)
19 iunin1 5030 . . . 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 2786 . . 3 (𝑉𝑈) = 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈)
2113ineq2i 4163 . . . . . . . 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 5029 . . . . . . . 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 2786 . . . . . . 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 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
25 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝐽 = 𝐽
2625cldss 23255 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑆 𝐽)
275, 26syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑆 𝐽)
282mopnuni 24668 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 = 𝐽)
293, 28syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑋 = 𝐽)
3027, 29sseqtrrd 3968 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑆𝑋)
3130sselda 3931 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑠𝑆) → 𝑠𝑋)
3231adantrr 730 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 𝑠𝑋)
3325cldss 23255 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑇 𝐽)
344, 33syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑇 𝐽)
3534, 29sseqtrrd 3968 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑇𝑋)
3635sselda 3931 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑡𝑇) → 𝑡𝑋)
3736adantrl 729 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 𝑡𝑋)
381, 2, 3, 4, 5, 8metnrmlem1a 25086 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑠𝑆) → (0 < (𝐺𝑠) ∧ if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ+))
3938simprd 501 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑠𝑆) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ+)
4039adantrr 730 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ+)
4140rphalfcld 13099 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) ∈ ℝ+)
4241rpxrd 13088 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) ∈ ℝ*)
4312, 2, 3, 5, 4, 7metnrmlem1a 25086 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑡𝑇) → (0 < (𝐹𝑡) ∧ if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ+))
4443adantrl 729 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (0 < (𝐹𝑡) ∧ if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ+))
4544simprd 501 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ+)
4645rphalfcld 13099 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2) ∈ ℝ+)
4746rpxrd 13088 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2) ∈ ℝ*)
4840rpred 13087 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ)
4948rehalfcld 12516 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) ∈ ℝ)
5045rpred 13087 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ)
5150rehalfcld 12516 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2) ∈ ℝ)
5249, 51rexaddd 13287 . . . . . . . . . . . . . 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 11262 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℂ)
5450recnd 11262 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℂ)
55 2cnd 12344 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 2 ∈ ℂ)
56 2ne0 12372 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ≠ 0
5756a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 2 ≠ 0)
5853, 54, 55, 57divdird 12054 . . . . . . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . . . . . . 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 25087 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑡𝑇𝑠𝑆)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ≤ (𝑡𝐷𝑠))
6160ancom2s 663 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ≤ (𝑡𝐷𝑠))
62 xmetsym 24574 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑡𝑋𝑠𝑋) → (𝑡𝐷𝑠) = (𝑠𝐷𝑡))
6324, 37, 32, 62syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (𝑡𝐷𝑠) = (𝑠𝐷𝑡))
6461, 63breqtrd 5131 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ≤ (𝑠𝐷𝑡))
6512, 2, 3, 5, 4, 7metnrmlem1 25087 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ≤ (𝑠𝐷𝑡))
6640rpxrd 13088 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) ∈ ℝ*)
6745rpxrd 13088 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) ∈ ℝ*)
68 xmetcl 24558 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑠𝑋𝑡𝑋) → (𝑠𝐷𝑡) ∈ ℝ*)
6924, 32, 37, 68syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (𝑠𝐷𝑡) ∈ ℝ*)
70 xle2add 13312 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 852 . . . . . . . . . . . . . . . 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 712 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) +𝑒 if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) ≤ ((𝑠𝐷𝑡) +𝑒 (𝑠𝐷𝑡)))
7348, 50readdcld 11263 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) ∈ ℝ)
7473recnd 11262 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) ∈ ℂ)
7574, 55, 57divcan2d 12018 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12340 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ∈ ℝ
7773rehalfcld 12516 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ∈ ℝ)
78 rexmul 13324 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 599 . . . . . . . . . . . . . . . 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 13287 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2805 . . . . . . . . . . . . . . 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 13352 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑠𝐷𝑡) ∈ ℝ* → (2 ·e (𝑠𝐷𝑡)) = ((𝑠𝐷𝑡) +𝑒 (𝑠𝐷𝑡)))
8369, 82syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (2 ·e (𝑠𝐷𝑡)) = ((𝑠𝐷𝑡) +𝑒 (𝑠𝐷𝑡)))
8472, 81, 833brtr4d 5137 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → (2 ·e ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2)) ≤ (2 ·e (𝑠𝐷𝑡)))
8577rexrd 11284 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ∈ ℝ*)
86 2rp 13048 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ∈ ℝ+
8786a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → 2 ∈ ℝ+)
88 xlemul2 13344 . . . . . . . . . . . . . . 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 1398 . . . . . . . . . . . . . 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 260 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) + if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡))) / 2) ≤ (𝑠𝐷𝑡))
9159, 90eqbrtrd 5127 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2) +𝑒 (if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2)) ≤ (𝑠𝐷𝑡))
92 bldisj 24625 . . . . . . . . . . . 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 1412 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) = ∅)
94 eqimss 3989 . . . . . . . . . . 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 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑠𝑆𝑡𝑇)) → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
9695anassrs 473 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑠𝑆) ∧ 𝑡𝑇) → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
9796ralrimiva 3154 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠𝑆) → ∀𝑡𝑇 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
98 iunss 5003 . . . . . . . 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 237 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠𝑆) → 𝑡𝑇 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ (𝑡(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐹𝑡), 1, (𝐹𝑡)) / 2))) ⊆ ∅)
10023, 99eqsstrid 3969 . . . . . 6 ((𝜑𝑠𝑆) → ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) ⊆ ∅)
101100ralrimiva 3154 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) ⊆ ∅)
102 iunss 5003 . . . . 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 237 . . . 4 (𝜑 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) ⊆ ∅)
104 ss0 4352 . . . 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 18 . . 3 (𝜑 𝑠𝑆 ((𝑠(ball‘𝐷)(if(1 ≤ (𝐺𝑠), 1, (𝐺𝑠)) / 2)) ∩ 𝑈) = ∅)
10620, 105eqtrid 2807 . 2 (𝜑 → (𝑉𝑈) = ∅)
107 sseq2 3957 . . . 4 (𝑧 = 𝑉 → (𝑆𝑧𝑆𝑉))
108 ineq1 4159 . . . . 5 (𝑧 = 𝑉 → (𝑧𝑤) = (𝑉𝑤))
109108eqeq1d 2762 . . . 4 (𝑧 = 𝑉 → ((𝑧𝑤) = ∅ ↔ (𝑉𝑤) = ∅))
110107, 1093anbi13d 1466 . . 3 (𝑧 = 𝑉 → ((𝑆𝑧𝑇𝑤 ∧ (𝑧𝑤) = ∅) ↔ (𝑆𝑉𝑇𝑤 ∧ (𝑉𝑤) = ∅)))
111 sseq2 3957 . . . 4 (𝑤 = 𝑈 → (𝑇𝑤𝑇𝑈))
112 ineq2 4160 . . . . 5 (𝑤 = 𝑈 → (𝑉𝑤) = (𝑉𝑈))
113112eqeq1d 2762 . . . 4 (𝑤 = 𝑈 → ((𝑉𝑤) = ∅ ↔ (𝑉𝑈) = ∅))
114111, 1133anbi23d 1467 . . 3 (𝑤 = 𝑈 → ((𝑆𝑉𝑇𝑤 ∧ (𝑉𝑤) = ∅) ↔ (𝑆𝑉𝑇𝑈 ∧ (𝑉𝑈) = ∅)))
115110, 114rspc2ev 3589 . 2 ((𝑉𝐽𝑈𝐽 ∧ (𝑆𝑉𝑇𝑈 ∧ (𝑉𝑈) = ∅)) → ∃𝑧𝐽𝑤𝐽 (𝑆𝑧𝑇𝑤 ∧ (𝑧𝑤) = ∅))
11611, 15, 16, 17, 106, 115syl113anc 1409 1 (𝜑 → ∃𝑧𝐽𝑤𝐽 (𝑆𝑧𝑇𝑤 ∧ (𝑧𝑤) = ∅))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2145  wne 2955  wral 3076  wrex 3086  cin 3898  wss 3899  c0 4279  ifcif 4482   cuni 4867   ciun 4951   class class class wbr 5103  cmpt 5186  ran crn 5656  cfv 6533  (class class class)co 7414  infcinf 9412  cr 11124  0cc0 11125  1c1 11126   + caddc 11128   · cmul 11130  *cxr 11267   < clt 11268  cle 11269   / cdiv 11896  2c2 12320  +crp 13043   +𝑒 cxad 13162   ·e cxmu 13163  ∞Metcxmet 21571  ballcbl 21573  MetOpencmopn 21576  Clsdccld 23242
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-cnex 11181  ax-resscn 11182  ax-1cn 11183  ax-icn 11184  ax-addcl 11185  ax-addrcl 11186  ax-mulcl 11187  ax-mulrcl 11188  ax-mulcom 11189  ax-addass 11190  ax-mulass 11191  ax-distr 11192  ax-i2m1 11193  ax-1ne0 11194  ax-1rid 11195  ax-rnegex 11196  ax-rrecex 11197  ax-cnre 11198  ax-pre-lttri 11199  ax-pre-lttrn 11200  ax-pre-ltadd 11201  ax-pre-mulgt0 11202  ax-pre-sup 11203
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 2100  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 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  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 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-er 8697  df-ec 8699  df-map 8829  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-sup 9413  df-inf 9414  df-pnf 11270  df-mnf 11271  df-xr 11272  df-ltxr 11273  df-le 11274  df-sub 11468  df-neg 11469  df-div 11897  df-nn 12259  df-2 12328  df-n0 12530  df-z 12617  df-uz 12889  df-q 12999  df-rp 13044  df-xneg 13164  df-xadd 13165  df-xmul 13166  df-icc 13406  df-topgen 17529  df-psmet 21578  df-xmet 21579  df-bl 21581  df-mopn 21582  df-top 23120  df-topon 23137  df-bases 23172  df-cld 23245  df-ntr 23246  df-cls 23247
This theorem is used by:  metnrm  25090
  Copyright terms: Public domain W3C validator