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

Theorem metustsym 24836
Description: Elements of the filter base generated by the metric 𝐷 are symmetric. (Contributed by Thierry Arnoux, 28-Nov-2017.) (Revised by Thierry Arnoux, 11-Feb-2018.)
Hypothesis
Ref Expression
metust.1 𝐹 = ran (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)))
Assertion
Ref Expression
metustsym ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) → ◡𝐴 = 𝐴)
Distinct variable groups:   𝐷,𝑎   𝑋,𝑎   𝐴,𝑎   𝐹,𝑎

Proof of Theorem metustsym
Dummy variables 𝑝 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 metust.1 . . . 4 𝐹 = ran (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)))
21metustss 24832 . . 3 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) → 𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
3 cnvss 5846 . . . 4 (𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋) → ◡𝐴 ⊆ ◡(𝑋 × 𝑋))
4 cnvxp 6142 . . . 4 ◡(𝑋 × 𝑋) = (𝑋 × 𝑋)
53, 4sseqtrdi 3970 . . 3 (𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋) → ◡𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
62, 5syl 18 . 2 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) → ◡𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
7 simp-4l 795 . . . . . . . . . 10 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋))
8 simpr1r 1250 . . . . . . . . . . 11 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ ((𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)))) → 𝑞 ∈ 𝑋)
983anassrs 1381 . . . . . . . . . 10 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝑞 ∈ 𝑋)
10 simpr1l 1249 . . . . . . . . . . 11 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ ((𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)))) → 𝑝 ∈ 𝑋)
11103anassrs 1381 . . . . . . . . . 10 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝑝 ∈ 𝑋)
12 psmetsym 24591 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝑋 ∧ 𝑝 ∈ 𝑋) → (𝑞𝐷𝑝) = (𝑝𝐷𝑞))
137, 9, 11, 12syl3anc 1398 . . . . . . . . 9 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (𝑞𝐷𝑝) = (𝑝𝐷𝑞))
14 df-ov 7411 . . . . . . . . 9 (𝑞𝐷𝑝) = (𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩)
15 df-ov 7411 . . . . . . . . 9 (𝑝𝐷𝑞) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩)
1613, 14, 153eqtr3g 2818 . . . . . . . 8 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩))
1716eleq1d 2845 . . . . . . 7 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ((𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎)))
18 psmetf 24587 . . . . . . . . 9 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
19 ffun 6700 . . . . . . . . 9 (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* → Fun 𝐷)
207, 18, 193syl 19 . . . . . . . 8 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → Fun 𝐷)
21 simpllr 788 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋))
2221ancomd 467 . . . . . . . . . 10 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (𝑞 ∈ 𝑋 ∧ 𝑝 ∈ 𝑋))
23 opelxpi 5684 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ 𝑋 ∧ 𝑝 ∈ 𝑋) → ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
2422, 23syl 18 . . . . . . . . 9 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
25 fdm 6707 . . . . . . . . . 10 (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
267, 18, 253syl 19 . . . . . . . . 9 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
2724, 26eleqtrrd 2863 . . . . . . . 8 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ dom 𝐷)
28 fvimacnv 7040 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐷 ∧ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ dom 𝐷) → ((𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))))
2920, 27, 28syl2anc 596 . . . . . . 7 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ((𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))))
30 opelxpi 5684 . . . . . . . . . 10 ((𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
3121, 30syl 18 . . . . . . . . 9 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
3231, 26eleqtrrd 2863 . . . . . . . 8 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ dom 𝐷)
33 fvimacnv 7040 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐷 ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ dom 𝐷) → ((𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))))
3420, 32, 33syl2anc 596 . . . . . . 7 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ((𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))))
3517, 29, 343bitr3d 312 . . . . . 6 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))))
36 simpr 490 . . . . . . 7 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)))
3736eleq2d 2846 . . . . . 6 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴 ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))))
3836eleq2d 2846 . . . . . 6 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))))
3935, 37, 383bitr4d 314 . . . . 5 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴))
40 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4140elrnmpt 5936 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ran (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (𝐴 ∈ ran (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) ↔ ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))))
4241ibi 270 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ran (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (◡𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4342, 1eleq2s 2878 . . . . . 6 (𝐴 ∈ 𝐹 → ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4443ad2antlr 740 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) → ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (◡𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4539, 44r19.29a 3170 . . . 4 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) → (⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴))
46 df-br 5103 . . . . 5 (𝑝◡𝐴𝑞 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ◡𝐴)
47 vex 3454 . . . . . 6 𝑝 ∈ V
48 vex 3454 . . . . . 6 𝑞 ∈ V
4947, 48opelcnv 5855 . . . . 5 (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ◡𝐴 ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴)
5046, 49bitri 278 . . . 4 (𝑝◡𝐴𝑞 ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴)
51 df-br 5103 . . . 4 (𝑝𝐴𝑞 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴)
5245, 50, 513bitr4g 317 . . 3 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ (𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋)) → (𝑝◡𝐴𝑞 ↔ 𝑝𝐴𝑞))
53523impb 1132 . 2 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) ∧ 𝑝 ∈ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝑋) → (𝑝◡𝐴𝑞 ↔ 𝑝𝐴𝑞))
546, 2, 53eqbrrdva 5843 1 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝐹) → ◡𝐴 = 𝐴)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3086   ⊆ wss 3898  ⟨cop 4589   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   × cxp 5645  ◡ccnv 5646  dom cdm 5647  ran crn 5648   “ cima 5650  Fun wfun 6521  ⟶wf 6523  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  0cc0 11172  ℝ*cxr 11314  ℝ+crp 13090  [,)cico 13448  PsMetcpsmet 21624
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-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11228  ax-resscn 11229  ax-1cn 11230  ax-icn 11231  ax-addcl 11232  ax-addrcl 11233  ax-mulcl 11234  ax-mulrcl 11235  ax-mulcom 11236  ax-addass 11237  ax-mulass 11238  ax-distr 11239  ax-i2m1 11240  ax-1ne0 11241  ax-1rid 11242  ax-rnegex 11243  ax-rrecex 11244  ax-cnre 11245  ax-pre-lttri 11246  ax-pre-lttrn 11247  ax-pre-ltadd 11248
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-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5542  df-po 5555  df-so 5556  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-er 8695  df-map 8827  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-pnf 11317  df-mnf 11318  df-xr 11319  df-ltxr 11320  df-le 11321  df-xadd 13212  df-psmet 21632
This theorem is used by:  metust  24839
  Copyright terms: Public domain W3C validator