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

Theorem metustsym 23169
 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) ∧ 𝐴𝐹) → 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 23165 . . 3 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → 𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
3 cnvss 5707 . . . 4 (𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋) → 𝐴(𝑋 × 𝑋))
4 cnvxp 5981 . . . 4 (𝑋 × 𝑋) = (𝑋 × 𝑋)
53, 4sseqtrdi 3965 . . 3 (𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋) → 𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
62, 5syl 17 . 2 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → 𝐴 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
7 simp-4l 782 . . . . . . . . . 10 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋))
8 simpr1r 1228 . . . . . . . . . . 11 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ((𝑝𝑋𝑞𝑋) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎)))) → 𝑞𝑋)
983anassrs 1357 . . . . . . . . . 10 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝑞𝑋)
10 simpr1l 1227 . . . . . . . . . . 11 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ((𝑝𝑋𝑞𝑋) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎)))) → 𝑝𝑋)
11103anassrs 1357 . . . . . . . . . 10 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝑝𝑋)
12 psmetsym 22924 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝑞𝑋𝑝𝑋) → (𝑞𝐷𝑝) = (𝑝𝐷𝑞))
137, 9, 11, 12syl3anc 1368 . . . . . . . . 9 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (𝑞𝐷𝑝) = (𝑝𝐷𝑞))
14 df-ov 7138 . . . . . . . . 9 (𝑞𝐷𝑝) = (𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩)
15 df-ov 7138 . . . . . . . . 9 (𝑝𝐷𝑞) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩)
1613, 14, 153eqtr3g 2856 . . . . . . . 8 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩))
1716eleq1d 2874 . . . . . . 7 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ((𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎)))
18 psmetf 22920 . . . . . . . . 9 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
19 ffun 6490 . . . . . . . . 9 (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* → Fun 𝐷)
207, 18, 193syl 18 . . . . . . . 8 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → Fun 𝐷)
21 simpllr 775 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (𝑝𝑋𝑞𝑋))
2221ancomd 465 . . . . . . . . . 10 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (𝑞𝑋𝑝𝑋))
23 opelxpi 5556 . . . . . . . . . 10 ((𝑞𝑋𝑝𝑋) → ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
2422, 23syl 17 . . . . . . . . 9 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
25 fdm 6495 . . . . . . . . . 10 (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
267, 18, 253syl 18 . . . . . . . . 9 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
2724, 26eleqtrrd 2893 . . . . . . . 8 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ dom 𝐷)
28 fvimacnv 6800 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐷 ∧ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ dom 𝐷) → ((𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
2920, 27, 28syl2anc 587 . . . . . . 7 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ((𝐷‘⟨𝑞, 𝑝⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
30 opelxpi 5556 . . . . . . . . . 10 ((𝑝𝑋𝑞𝑋) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
3121, 30syl 17 . . . . . . . . 9 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
3231, 26eleqtrrd 2893 . . . . . . . 8 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ dom 𝐷)
33 fvimacnv 6800 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐷 ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ dom 𝐷) → ((𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
3420, 32, 33syl2anc 587 . . . . . . 7 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ((𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
3517, 29, 343bitr3d 312 . . . . . 6 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎)) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
36 simpr 488 . . . . . . 7 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
3736eleq2d 2875 . . . . . 6 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴 ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
3836eleq2d 2875 . . . . . 6 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
3935, 37, 383bitr4d 314 . . . . 5 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → (⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴))
40 eqid 2798 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (𝐷 “ (0[,)𝑎))) = (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4140elrnmpt 5792 . . . . . . . 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 2908 . . . . . 6 (𝐴𝐹 → ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4443ad2antlr 726 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) → ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4539, 44r19.29a 3248 . . . 4 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) → (⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴))
46 df-br 5031 . . . . 5 (𝑝𝐴𝑞 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴)
47 vex 3444 . . . . . 6 𝑝 ∈ V
48 vex 3444 . . . . . 6 𝑞 ∈ V
4947, 48opelcnv 5716 . . . . 5 (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴 ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴)
5046, 49bitri 278 . . . 4 (𝑝𝐴𝑞 ↔ ⟨𝑞, 𝑝⟩ ∈ 𝐴)
51 df-br 5031 . . . 4 (𝑝𝐴𝑞 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴)
5245, 50, 513bitr4g 317 . . 3 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ (𝑝𝑋𝑞𝑋)) → (𝑝𝐴𝑞𝑝𝐴𝑞))
53523impb 1112 . 2 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ 𝑝𝑋𝑞𝑋) → (𝑝𝐴𝑞𝑝𝐴𝑞))
546, 2, 53eqbrrdva 5704 1 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → 𝐴 = 𝐴)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∃wrex 3107   ⊆ wss 3881  ⟨cop 4531   class class class wbr 5030   ↦ cmpt 5110   × cxp 5517  ◡ccnv 5518  dom cdm 5519  ran crn 5520   “ cima 5522  Fun wfun 6318  ⟶wf 6320  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135  0cc0 10528  ℝ*cxr 10665  ℝ+crp 12379  [,)cico 12730  PsMetcpsmet 20078 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 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7443  ax-cnex 10584  ax-resscn 10585  ax-1cn 10586  ax-icn 10587  ax-addcl 10588  ax-addrcl 10589  ax-mulcl 10590  ax-mulrcl 10591  ax-mulcom 10592  ax-addass 10593  ax-mulass 10594  ax-distr 10595  ax-i2m1 10596  ax-1ne0 10597  ax-1rid 10598  ax-rnegex 10599  ax-rrecex 10600  ax-cnre 10601  ax-pre-lttri 10602  ax-pre-lttrn 10603  ax-pre-ltadd 10604 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 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-op 4532  df-uni 4801  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-id 5425  df-po 5438  df-so 5439  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-er 8274  df-map 8393  df-en 8495  df-dom 8496  df-sdom 8497  df-pnf 10668  df-mnf 10669  df-xr 10670  df-ltxr 10671  df-le 10672  df-xadd 12498  df-psmet 20086 This theorem is referenced by:  metust  23172
 Copyright terms: Public domain W3C validator