Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ssbnd Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ssbnd 36644
Description: A subset of a metric space is bounded iff it is contained in a ball around 𝑃, for any 𝑃 in the larger space. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Sep-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
ssbnd.2 𝑁 = (𝑀 β†Ύ (π‘Œ Γ— π‘Œ))
Assertion
Ref Expression
ssbnd ((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ) ↔ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
Distinct variable groups:   𝑀,𝑑   𝑁,𝑑   𝑃,𝑑   𝑋,𝑑   π‘Œ,𝑑

Proof of Theorem ssbnd
Dummy variables π‘Ÿ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0re 11212 . . . . . . 7 0 ∈ ℝ
21ne0ii 4336 . . . . . 6 ℝ β‰  βˆ…
3 0ss 4395 . . . . . . . 8 βˆ… βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)
4 sseq1 4006 . . . . . . . 8 (π‘Œ = βˆ… β†’ (π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) ↔ βˆ… βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
53, 4mpbiri 257 . . . . . . 7 (π‘Œ = βˆ… β†’ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))
65ralrimivw 3150 . . . . . 6 (π‘Œ = βˆ… β†’ βˆ€π‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))
7 r19.2z 4493 . . . . . 6 ((ℝ β‰  βˆ… ∧ βˆ€π‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))
82, 6, 7sylancr 587 . . . . 5 (π‘Œ = βˆ… β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))
98a1i 11 . . . 4 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ)) β†’ (π‘Œ = βˆ… β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
10 isbnd2 36639 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ) ∧ π‘Œ β‰  βˆ…) ↔ (𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ) ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ βˆƒπ‘Ÿ ∈ ℝ+ π‘Œ = (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ)))
11 simplll 773 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ 𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹))
12 ssbnd.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 𝑁 = (𝑀 β†Ύ (π‘Œ Γ— π‘Œ))
1312dmeqi 5902 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 dom 𝑁 = dom (𝑀 β†Ύ (π‘Œ Γ— π‘Œ))
14 dmres 6001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 dom (𝑀 β†Ύ (π‘Œ Γ— π‘Œ)) = ((π‘Œ Γ— π‘Œ) ∩ dom 𝑀)
1513, 14eqtri 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 dom 𝑁 = ((π‘Œ Γ— π‘Œ) ∩ dom 𝑀)
16 xmetf 23826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ) β†’ 𝑁:(π‘Œ Γ— π‘Œ)βŸΆβ„*)
1716fdmd 6725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ) β†’ dom 𝑁 = (π‘Œ Γ— π‘Œ))
1815, 17eqtr3id 2786 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ) β†’ ((π‘Œ Γ— π‘Œ) ∩ dom 𝑀) = (π‘Œ Γ— π‘Œ))
19 df-ss 3964 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((π‘Œ Γ— π‘Œ) βŠ† dom 𝑀 ↔ ((π‘Œ Γ— π‘Œ) ∩ dom 𝑀) = (π‘Œ Γ— π‘Œ))
2018, 19sylibr 233 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ) β†’ (π‘Œ Γ— π‘Œ) βŠ† dom 𝑀)
2120ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (π‘Œ Γ— π‘Œ) βŠ† dom 𝑀)
22 metf 23827 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝑀:(𝑋 Γ— 𝑋)βŸΆβ„)
2322fdmd 6725 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) β†’ dom 𝑀 = (𝑋 Γ— 𝑋))
2423ad3antrrr 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ dom 𝑀 = (𝑋 Γ— 𝑋))
2521, 24sseqtrd 4021 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (π‘Œ Γ— π‘Œ) βŠ† (𝑋 Γ— 𝑋))
26 dmss 5900 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘Œ Γ— π‘Œ) βŠ† (𝑋 Γ— 𝑋) β†’ dom (π‘Œ Γ— π‘Œ) βŠ† dom (𝑋 Γ— 𝑋))
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ dom (π‘Œ Γ— π‘Œ) βŠ† dom (𝑋 Γ— 𝑋))
28 dmxpid 5927 . . . . . . . . . . . . . 14 dom (π‘Œ Γ— π‘Œ) = π‘Œ
29 dmxpid 5927 . . . . . . . . . . . . . 14 dom (𝑋 Γ— 𝑋) = 𝑋
3027, 28, 293sstr3g 4025 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ π‘Œ βŠ† 𝑋)
31 simprl 769 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ 𝑦 ∈ π‘Œ)
3230, 31sseldd 3982 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ 𝑦 ∈ 𝑋)
33 simpllr 774 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ 𝑃 ∈ 𝑋)
34 metcl 23829 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋 ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (𝑦𝑀𝑃) ∈ ℝ)
3511, 32, 33, 34syl3anc 1371 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (𝑦𝑀𝑃) ∈ ℝ)
36 rpre 12978 . . . . . . . . . . . 12 (π‘Ÿ ∈ ℝ+ β†’ π‘Ÿ ∈ ℝ)
3736ad2antll 727 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ π‘Ÿ ∈ ℝ)
3835, 37readdcld 11239 . . . . . . . . . 10 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ ((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ) ∈ ℝ)
39 metxmet 23831 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) β†’ 𝑀 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
4011, 39syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ 𝑀 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹))
4132, 31elind 4193 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ 𝑦 ∈ (𝑋 ∩ π‘Œ))
42 rpxr 12979 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘Ÿ ∈ ℝ+ β†’ π‘Ÿ ∈ ℝ*)
4342ad2antll 727 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ π‘Ÿ ∈ ℝ*)
4412blres 23928 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑦 ∈ (𝑋 ∩ π‘Œ) ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ*) β†’ (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) = ((𝑦(ballβ€˜π‘€)π‘Ÿ) ∩ π‘Œ))
4540, 41, 43, 44syl3anc 1371 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) = ((𝑦(ballβ€˜π‘€)π‘Ÿ) ∩ π‘Œ))
46 inss1 4227 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦(ballβ€˜π‘€)π‘Ÿ) ∩ π‘Œ) βŠ† (𝑦(ballβ€˜π‘€)π‘Ÿ)
4735leidd 11776 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (𝑦𝑀𝑃) ≀ (𝑦𝑀𝑃))
4835recnd 11238 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (𝑦𝑀𝑃) ∈ β„‚)
4937recnd 11238 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ π‘Ÿ ∈ β„‚)
5048, 49pncand 11568 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ) βˆ’ π‘Ÿ) = (𝑦𝑀𝑃))
5147, 50breqtrrd 5175 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (𝑦𝑀𝑃) ≀ (((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ) βˆ’ π‘Ÿ))
52 blss2 23901 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑀 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋 ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (π‘Ÿ ∈ ℝ ∧ ((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ) ∈ ℝ ∧ (𝑦𝑀𝑃) ≀ (((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ) βˆ’ π‘Ÿ))) β†’ (𝑦(ballβ€˜π‘€)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ)))
5340, 32, 33, 37, 38, 51, 52syl33anc 1385 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (𝑦(ballβ€˜π‘€)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ)))
5446, 53sstrid 3992 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ ((𝑦(ballβ€˜π‘€)π‘Ÿ) ∩ π‘Œ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ)))
5545, 54eqsstrd 4019 . . . . . . . . . 10 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ)))
56 oveq2 7413 . . . . . . . . . . . 12 (𝑑 = ((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ) β†’ (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) = (𝑃(ballβ€˜π‘€)((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ)))
5756sseq2d 4013 . . . . . . . . . . 11 (𝑑 = ((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ) β†’ ((𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) ↔ (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ))))
5857rspcev 3612 . . . . . . . . . 10 ((((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ) ∈ ℝ ∧ (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)((𝑦𝑀𝑃) + π‘Ÿ))) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))
5938, 55, 58syl2anc 584 . . . . . . . . 9 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))
60 sseq1 4006 . . . . . . . . . 10 (π‘Œ = (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) β†’ (π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) ↔ (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
6160rexbidv 3178 . . . . . . . . 9 (π‘Œ = (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) β†’ (βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) ↔ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
6259, 61syl5ibrcom 246 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) ∧ (𝑦 ∈ π‘Œ ∧ π‘Ÿ ∈ ℝ+)) β†’ (π‘Œ = (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
6362rexlimdvva 3211 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ)) β†’ (βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ βˆƒπ‘Ÿ ∈ ℝ+ π‘Œ = (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
6463expimpd 454 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ ((𝑁 ∈ (∞Metβ€˜π‘Œ) ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ π‘Œ βˆƒπ‘Ÿ ∈ ℝ+ π‘Œ = (𝑦(ballβ€˜π‘)π‘Ÿ)) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
6510, 64biimtrid 241 . . . . 5 ((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ ((𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ) ∧ π‘Œ β‰  βˆ…) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
6665expdimp 453 . . . 4 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ)) β†’ (π‘Œ β‰  βˆ… β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
679, 66pm2.61dne 3028 . . 3 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ)) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))
6867ex 413 . 2 ((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
69 simprr 771 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†’ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))
70 xpss12 5690 . . . . . . 7 ((π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) ∧ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)) β†’ (π‘Œ Γ— π‘Œ) βŠ† ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
7169, 69, 70syl2anc 584 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†’ (π‘Œ Γ— π‘Œ) βŠ† ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
7271resabs1d 6010 . . . . 5 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†’ ((𝑀 β†Ύ ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†Ύ (π‘Œ Γ— π‘Œ)) = (𝑀 β†Ύ (π‘Œ Γ— π‘Œ)))
7372, 12eqtr4di 2790 . . . 4 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†’ ((𝑀 β†Ύ ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†Ύ (π‘Œ Γ— π‘Œ)) = 𝑁)
74 blbnd 36643 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ (∞Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ ℝ) β†’ (𝑀 β†Ύ ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) ∈ (Bndβ€˜(𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
7539, 74syl3an1 1163 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ ℝ) β†’ (𝑀 β†Ύ ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) ∈ (Bndβ€˜(𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
76753expa 1118 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑑 ∈ ℝ) β†’ (𝑀 β†Ύ ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) ∈ (Bndβ€˜(𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
7776adantrr 715 . . . . 5 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†’ (𝑀 β†Ύ ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) ∈ (Bndβ€˜(𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
78 bndss 36642 . . . . 5 (((𝑀 β†Ύ ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) ∈ (Bndβ€˜(𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)) ∧ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)) β†’ ((𝑀 β†Ύ ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†Ύ (π‘Œ Γ— π‘Œ)) ∈ (Bndβ€˜π‘Œ))
7977, 69, 78syl2anc 584 . . . 4 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†’ ((𝑀 β†Ύ ((𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) Γ— (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†Ύ (π‘Œ Γ— π‘Œ)) ∈ (Bndβ€˜π‘Œ))
8073, 79eqeltrrd 2834 . . 3 (((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑))) β†’ 𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ))
8180rexlimdvaa 3156 . 2 ((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑) β†’ 𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ)))
8268, 81impbid 211 1 ((𝑀 ∈ (Metβ€˜π‘‹) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (𝑁 ∈ (Bndβ€˜π‘Œ) ↔ βˆƒπ‘‘ ∈ ℝ π‘Œ βŠ† (𝑃(ballβ€˜π‘€)𝑑)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆ€wral 3061  βˆƒwrex 3070   ∩ cin 3946   βŠ† wss 3947  βˆ…c0 4321   class class class wbr 5147   Γ— cxp 5673  dom cdm 5675   β†Ύ cres 5677  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  β„cr 11105  0cc0 11106   + caddc 11109  β„*cxr 11243   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440  β„+crp 12970  βˆžMetcxmet 20921  Metcmet 20922  ballcbl 20923  Bndcbnd 36623
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  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
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-id 5573  df-po 5587  df-so 5588  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-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 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-er 8699  df-ec 8701  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  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-2 12271  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-bnd 36635
This theorem is referenced by:  prdsbnd2  36651  cntotbnd  36652
  Copyright terms: Public domain W3C validator