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

Theorem prdsxms 24021
Description: The indexed product structure is an extended metric space when the index set is finite. (Although the extended metric is still valid when the index set is infinite, it no longer agrees with the product topology, which is not metrizable in any case.) (Contributed by Mario Carneiro, 28-Aug-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
prdsxms.y 𝑌 = (𝑆Xs𝑅)
Assertion
Ref Expression
prdsxms ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → 𝑌 ∈ ∞MetSp)

Proof of Theorem prdsxms
Dummy variables 𝑔 𝑘 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 prdsxms.y . . . 4 𝑌 = (𝑆Xs𝑅)
2 simp1 1137 . . . 4 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → 𝑆𝑊)
3 simp2 1138 . . . 4 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → 𝐼 ∈ Fin)
4 eqid 2733 . . . 4 (dist‘𝑌) = (dist‘𝑌)
5 eqid 2733 . . . 4 (Base‘𝑌) = (Base‘𝑌)
6 simp3 1139 . . . 4 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → 𝑅:𝐼⟶∞MetSp)
71, 2, 3, 4, 5, 6prdsxmslem1 24019 . . 3 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → (dist‘𝑌) ∈ (∞Met‘(Base‘𝑌)))
8 ssid 4003 . . 3 (Base‘𝑌) ⊆ (Base‘𝑌)
9 xmetres2 23849 . . 3 (((dist‘𝑌) ∈ (∞Met‘(Base‘𝑌)) ∧ (Base‘𝑌) ⊆ (Base‘𝑌)) → ((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌))) ∈ (∞Met‘(Base‘𝑌)))
107, 8, 9sylancl 587 . 2 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → ((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌))) ∈ (∞Met‘(Base‘𝑌)))
11 eqid 2733 . . . 4 (TopOpen‘𝑌) = (TopOpen‘𝑌)
12 eqid 2733 . . . 4 (Base‘(𝑅𝑘)) = (Base‘(𝑅𝑘))
13 eqid 2733 . . . 4 ((dist‘(𝑅𝑘)) ↾ ((Base‘(𝑅𝑘)) × (Base‘(𝑅𝑘)))) = ((dist‘(𝑅𝑘)) ↾ ((Base‘(𝑅𝑘)) × (Base‘(𝑅𝑘))))
14 eqid 2733 . . . 4 (TopOpen‘(𝑅𝑘)) = (TopOpen‘(𝑅𝑘))
15 eqid 2733 . . . 4 {𝑥 ∣ ∃𝑔((𝑔 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑘𝐼 (𝑔𝑘) ∈ ((TopOpen ∘ 𝑅)‘𝑘) ∧ ∃𝑧 ∈ Fin ∀𝑘 ∈ (𝐼𝑧)(𝑔𝑘) = ((TopOpen ∘ 𝑅)‘𝑘)) ∧ 𝑥 = X𝑘𝐼 (𝑔𝑘))} = {𝑥 ∣ ∃𝑔((𝑔 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑘𝐼 (𝑔𝑘) ∈ ((TopOpen ∘ 𝑅)‘𝑘) ∧ ∃𝑧 ∈ Fin ∀𝑘 ∈ (𝐼𝑧)(𝑔𝑘) = ((TopOpen ∘ 𝑅)‘𝑘)) ∧ 𝑥 = X𝑘𝐼 (𝑔𝑘))}
161, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, 13, 14, 15prdsxmslem2 24020 . . 3 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → (TopOpen‘𝑌) = (MetOpen‘(dist‘𝑌)))
17 xmetf 23817 . . . . 5 ((dist‘𝑌) ∈ (∞Met‘(Base‘𝑌)) → (dist‘𝑌):((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌))⟶ℝ*)
18 ffn 6714 . . . . 5 ((dist‘𝑌):((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌))⟶ℝ* → (dist‘𝑌) Fn ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌)))
19 fnresdm 6666 . . . . 5 ((dist‘𝑌) Fn ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌)) → ((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌))) = (dist‘𝑌))
207, 17, 18, 194syl 19 . . . 4 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → ((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌))) = (dist‘𝑌))
2120fveq2d 6892 . . 3 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → (MetOpen‘((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌)))) = (MetOpen‘(dist‘𝑌)))
2216, 21eqtr4d 2776 . 2 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → (TopOpen‘𝑌) = (MetOpen‘((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌)))))
23 eqid 2733 . . 3 ((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌))) = ((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌)))
2411, 5, 23isxms2 23936 . 2 (𝑌 ∈ ∞MetSp ↔ (((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌))) ∈ (∞Met‘(Base‘𝑌)) ∧ (TopOpen‘𝑌) = (MetOpen‘((dist‘𝑌) ↾ ((Base‘𝑌) × (Base‘𝑌))))))
2510, 22, 24sylanbrc 584 1 ((𝑆𝑊𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑅:𝐼⟶∞MetSp) → 𝑌 ∈ ∞MetSp)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 397  w3a 1088   = wceq 1542  wex 1782  wcel 2107  {cab 2710  wral 3062  wrex 3071  cdif 3944  wss 3947   cuni 4907   × cxp 5673  cres 5677  ccom 5679   Fn wfn 6535  wf 6536  cfv 6540  (class class class)co 7404  Xcixp 8887  Fincfn 8935  *cxr 11243  Basecbs 17140  distcds 17202  TopOpenctopn 17363  Xscprds 17387  ∞Metcxmet 20914  MetOpencmopn 20919  ∞MetSpcxms 23805
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7720  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7851  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-er 8699  df-map 8818  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-icc 13327  df-fz 13481  df-struct 17076  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-psmet 20921  df-xmet 20922  df-bl 20924  df-mopn 20925  df-top 22378  df-topon 22395  df-topsp 22417  df-bases 22431  df-xms 23808
This theorem is referenced by:  prdsms  24022  pwsxms  24023  xpsxms  24025
  Copyright terms: Public domain W3C validator