MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  metss2lem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem metss2lem 23121
Description: Lemma for metss2 23122. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
metequiv.3 𝐽 = (MetOpen‘𝐶)
metequiv.4 𝐾 = (MetOpen‘𝐷)
metss2.1 (𝜑𝐶 ∈ (Met‘𝑋))
metss2.2 (𝜑𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
metss2.3 (𝜑𝑅 ∈ ℝ+)
metss2.4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋)) → (𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)))
Assertion
Ref Expression
metss2lem ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑥(ball‘𝐷)(𝑆 / 𝑅)) ⊆ (𝑥(ball‘𝐶)𝑆))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐶   𝑥,𝐽,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦   𝑦,𝑅   𝑦,𝑆   𝑥,𝐷,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑥)   𝑆(𝑥)

Proof of Theorem metss2lem
StepHypRef Expression
1 metss2.2 . . . . . . 7 (𝜑𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
21ad2antrr 725 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝐷 ∈ (Met‘𝑋))
3 simplrl 776 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑥𝑋)
4 simpr 488 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑦𝑋)
5 metcl 22942 . . . . . 6 ((𝐷 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ)
62, 3, 4, 5syl3anc 1368 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑥𝐷𝑦) ∈ ℝ)
7 simplrr 777 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑆 ∈ ℝ+)
87rpred 12423 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑆 ∈ ℝ)
9 metss2.3 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ ℝ+)
109ad2antrr 725 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑅 ∈ ℝ+)
116, 8, 10ltmuldiv2d 12471 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → ((𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) < 𝑆 ↔ (𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅)))
12 metss2.4 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋)) → (𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)))
1312anassrs 471 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)))
1413adantlrr 720 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)))
15 metss2.1 . . . . . . . 8 (𝜑𝐶 ∈ (Met‘𝑋))
1615ad2antrr 725 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝐶 ∈ (Met‘𝑋))
17 metcl 22942 . . . . . . 7 ((𝐶 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝑥𝐶𝑦) ∈ ℝ)
1816, 3, 4, 17syl3anc 1368 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑥𝐶𝑦) ∈ ℝ)
1910rpred 12423 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → 𝑅 ∈ ℝ)
2019, 6remulcld 10664 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) ∈ ℝ)
21 lelttr 10724 . . . . . 6 (((𝑥𝐶𝑦) ∈ ℝ ∧ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) → (((𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) ∧ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) < 𝑆) → (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆))
2218, 20, 8, 21syl3anc 1368 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → (((𝑥𝐶𝑦) ≤ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) ∧ (𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) < 𝑆) → (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆))
2314, 22mpand 694 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → ((𝑅 · (𝑥𝐷𝑦)) < 𝑆 → (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆))
2411, 23sylbird 263 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) ∧ 𝑦𝑋) → ((𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅) → (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆))
2524ss2rabdv 4006 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅)} ⊆ {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆})
26 metxmet 22944 . . . . 5 (𝐷 ∈ (Met‘𝑋) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
271, 26syl 17 . . . 4 (𝜑𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
2827adantr 484 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
29 simprl 770 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → 𝑥𝑋)
30 simpr 488 . . . . 5 ((𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+) → 𝑆 ∈ ℝ+)
31 rpdivcl 12406 . . . . 5 ((𝑆 ∈ ℝ+𝑅 ∈ ℝ+) → (𝑆 / 𝑅) ∈ ℝ+)
3230, 9, 31syl2anr 599 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑆 / 𝑅) ∈ ℝ+)
3332rpxrd 12424 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑆 / 𝑅) ∈ ℝ*)
34 blval 22996 . . 3 ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋 ∧ (𝑆 / 𝑅) ∈ ℝ*) → (𝑥(ball‘𝐷)(𝑆 / 𝑅)) = {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅)})
3528, 29, 33, 34syl3anc 1368 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑥(ball‘𝐷)(𝑆 / 𝑅)) = {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐷𝑦) < (𝑆 / 𝑅)})
36 metxmet 22944 . . . . 5 (𝐶 ∈ (Met‘𝑋) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
3715, 36syl 17 . . . 4 (𝜑𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
3837adantr 484 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → 𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋))
39 rpxr 12390 . . . 4 (𝑆 ∈ ℝ+𝑆 ∈ ℝ*)
4039ad2antll 728 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → 𝑆 ∈ ℝ*)
41 blval 22996 . . 3 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ*) → (𝑥(ball‘𝐶)𝑆) = {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆})
4238, 29, 40, 41syl3anc 1368 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑥(ball‘𝐶)𝑆) = {𝑦𝑋 ∣ (𝑥𝐶𝑦) < 𝑆})
4325, 35, 423sstr4d 3965 1 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑆 ∈ ℝ+)) → (𝑥(ball‘𝐷)(𝑆 / 𝑅)) ⊆ (𝑥(ball‘𝐶)𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1538  wcel 2112  {crab 3113  wss 3884   class class class wbr 5033  cfv 6328  (class class class)co 7139  cr 10529   · cmul 10535  *cxr 10667   < clt 10668  cle 10669   / cdiv 11290  +crp 12381  ∞Metcxmet 20079  Metcmet 20080  ballcbl 20081  MetOpencmopn 20084
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-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
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-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-op 4535  df-uni 4804  df-iun 4886  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-id 5428  df-po 5442  df-so 5443  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-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-1st 7675  df-2nd 7676  df-er 8276  df-map 8395  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  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-rp 12382  df-xadd 12500  df-psmet 20086  df-xmet 20087  df-met 20088  df-bl 20089
This theorem is referenced by:  metss2  23122  equivcfil  23906  equivcau  23907  equivtotbnd  35209
  Copyright terms: Public domain W3C validator