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

Theorem ssblex 23934
Description: A nested ball exists whose radius is less than any desired amount. (Contributed by NM, 20-Sep-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Nov-2013.)
Assertion
Ref Expression
ssblex (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ+ (π‘₯ < 𝑅 ∧ (𝑃(ballβ€˜π·)π‘₯) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆)))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐷   π‘₯,𝑅   π‘₯,𝑃   π‘₯,𝑆   π‘₯,𝑋

Proof of Theorem ssblex
StepHypRef Expression
1 simprl 770 . . . 4 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ 𝑅 ∈ ℝ+)
21rphalfcld 13028 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ (𝑅 / 2) ∈ ℝ+)
3 simprr 772 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ 𝑆 ∈ ℝ+)
42, 3ifcld 4575 . 2 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ∈ ℝ+)
54rpred 13016 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ∈ ℝ)
62rpred 13016 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ (𝑅 / 2) ∈ ℝ)
71rpred 13016 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ 𝑅 ∈ ℝ)
83rpred 13016 . . . 4 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ 𝑆 ∈ ℝ)
9 min1 13168 . . . 4 (((𝑅 / 2) ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) β†’ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ≀ (𝑅 / 2))
106, 8, 9syl2anc 585 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ≀ (𝑅 / 2))
111rpgt0d 13019 . . . 4 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ 0 < 𝑅)
12 halfpos 12442 . . . . 5 (𝑅 ∈ ℝ β†’ (0 < 𝑅 ↔ (𝑅 / 2) < 𝑅))
137, 12syl 17 . . . 4 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ (0 < 𝑅 ↔ (𝑅 / 2) < 𝑅))
1411, 13mpbid 231 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ (𝑅 / 2) < 𝑅)
155, 6, 7, 10, 14lelttrd 11372 . 2 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) < 𝑅)
16 simpl 484 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ (𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋))
174rpxrd 13017 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ∈ ℝ*)
183rpxrd 13017 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ 𝑆 ∈ ℝ*)
19 min2 13169 . . . 4 (((𝑅 / 2) ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) β†’ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ≀ 𝑆)
206, 8, 19syl2anc 585 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ≀ 𝑆)
21 ssbl 23929 . . 3 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ*) ∧ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ≀ 𝑆) β†’ (𝑃(ballβ€˜π·)if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆)) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆))
2216, 17, 18, 20, 21syl121anc 1376 . 2 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ (𝑃(ballβ€˜π·)if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆)) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆))
23 breq1 5152 . . . 4 (π‘₯ = if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) β†’ (π‘₯ < 𝑅 ↔ if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) < 𝑅))
24 oveq2 7417 . . . . 5 (π‘₯ = if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) β†’ (𝑃(ballβ€˜π·)π‘₯) = (𝑃(ballβ€˜π·)if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆)))
2524sseq1d 4014 . . . 4 (π‘₯ = if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) β†’ ((𝑃(ballβ€˜π·)π‘₯) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆) ↔ (𝑃(ballβ€˜π·)if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆)) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆)))
2623, 25anbi12d 632 . . 3 (π‘₯ = if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) β†’ ((π‘₯ < 𝑅 ∧ (𝑃(ballβ€˜π·)π‘₯) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆)) ↔ (if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) < 𝑅 ∧ (𝑃(ballβ€˜π·)if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆)) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆))))
2726rspcev 3613 . 2 ((if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) ∈ ℝ+ ∧ (if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆) < 𝑅 ∧ (𝑃(ballβ€˜π·)if((𝑅 / 2) ≀ 𝑆, (𝑅 / 2), 𝑆)) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆))) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ+ (π‘₯ < 𝑅 ∧ (𝑃(ballβ€˜π·)π‘₯) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆)))
284, 15, 22, 27syl12anc 836 1 (((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 𝑆 ∈ ℝ+)) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ ℝ+ (π‘₯ < 𝑅 ∧ (𝑃(ballβ€˜π·)π‘₯) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π·)𝑆)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  βˆƒwrex 3071   βŠ† wss 3949  ifcif 4529   class class class wbr 5149  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  β„cr 11109  0cc0 11110  β„*cxr 11247   < clt 11248   ≀ cle 11249   / cdiv 11871  2c2 12267  β„+crp 12974  βˆžMetcxmet 20929  ballcbl 20931
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-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
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 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-id 5575  df-po 5589  df-so 5590  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-er 8703  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-2 12275  df-rp 12975  df-xneg 13092  df-xadd 13093  df-xmul 13094  df-psmet 20936  df-xmet 20937  df-bl 20939
This theorem is referenced by:  mopni3  24003
  Copyright terms: Public domain W3C validator