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 38925
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 ↾ (𝑌 × 𝑌))
Assertion
Ref Expression
ssbnd ((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) → (𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌) ↔ ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
Distinct variable groups:   𝑀,𝑑   𝑁,𝑑   𝑃,𝑑   𝑋,𝑑   𝑌,𝑑

Proof of Theorem ssbnd
Dummy variables 𝑟 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0re 11340 . . . . . . 7 0 ∈ ℝ
21ne0ii 4293 . . . . . 6 ℝ ≠ ∅
3 0ss 4353 . . . . . . . 8 ∅ ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)
4 sseq1 3938 . . . . . . . 8 (𝑌 = ∅ → (𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑) ↔ ∅ ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
53, 4mpbiri 261 . . . . . . 7 (𝑌 = ∅ → 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))
65ralrimivw 3162 . . . . . 6 (𝑌 = ∅ → ∀𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))
7 r19.2z 4458 . . . . . 6 ((ℝ ≠ ∅ ∧ ∀𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)) → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))
82, 6, 7sylancr 599 . . . . 5 (𝑌 = ∅ → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))
98a1i 11 . . . 4 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌)) → (𝑌 = ∅ → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
10 isbnd2 38920 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌) ∧ 𝑌 ≠ ∅) ↔ (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ ∃𝑦 ∈ 𝑌 ∃𝑟 ∈ ℝ+ 𝑌 = (𝑦(ball‘𝑁)𝑟)))
11 simplll 787 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑀 ∈ (Met‘𝑋))
12 ssbnd.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 𝑁 = (𝑀 ↾ (𝑌 × 𝑌))
1312dmeqi 5894 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 dom 𝑁 = dom (𝑀 ↾ (𝑌 × 𝑌))
14 dmres 6016 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 dom (𝑀 ↾ (𝑌 × 𝑌)) = ((𝑌 × 𝑌) ∩ dom 𝑀)
1513, 14eqtri 2786 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 dom 𝑁 = ((𝑌 × 𝑌) ∩ dom 𝑀)
16 xmetf 24681 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝑁:(𝑌 × 𝑌)⟶ℝ*)
1716fdmd 6745 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → dom 𝑁 = (𝑌 × 𝑌))
1815, 17eqtr3id 2812 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → ((𝑌 × 𝑌) ∩ dom 𝑀) = (𝑌 × 𝑌))
19 dfss2 4097 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑌 × 𝑌) ⊆ dom 𝑀 ↔ ((𝑌 × 𝑌) ∩ dom 𝑀) = (𝑌 × 𝑌))
2018, 19sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → (𝑌 × 𝑌) ⊆ dom 𝑀)
2120ad2antlr 740 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑌 × 𝑌) ⊆ dom 𝑀)
22 metf 24682 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑀 ∈ (Met‘𝑋) → 𝑀:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ)
2322fdmd 6745 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑀 ∈ (Met‘𝑋) → dom 𝑀 = (𝑋 × 𝑋))
2423ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → dom 𝑀 = (𝑋 × 𝑋))
2521, 24sseqtrd 3949 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑌 × 𝑌) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
26 dmss 5892 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑌 × 𝑌) ⊆ (𝑋 × 𝑋) → dom (𝑌 × 𝑌) ⊆ dom (𝑋 × 𝑋))
2725, 26syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → dom (𝑌 × 𝑌) ⊆ dom (𝑋 × 𝑋))
28 dmxpid 5920 . . . . . . . . . . . . . 14 dom (𝑌 × 𝑌) = 𝑌
29 dmxpid 5920 . . . . . . . . . . . . . 14 dom (𝑋 × 𝑋) = 𝑋
3027, 28, 293sstr3g 3965 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑌 ⊆ 𝑋)
31 simprl 783 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑦 ∈ 𝑌)
3230, 31sseldd 3914 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑦 ∈ 𝑋)
33 simpllr 788 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑃 ∈ 𝑋)
34 metcl 24684 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋 ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) → (𝑦𝑀𝑃) ∈ ℝ)
3511, 32, 33, 34syl3anc 1399 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑦𝑀𝑃) ∈ ℝ)
36 rpre 13159 . . . . . . . . . . . 12 (𝑟 ∈ ℝ+ → 𝑟 ∈ ℝ)
3736ad2antll 742 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑟 ∈ ℝ)
3835, 37readdcld 11368 . . . . . . . . . 10 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → ((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟) ∈ ℝ)
39 metxmet 24686 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ (Met‘𝑋) → 𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋))
4011, 39syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋))
4132, 31elind 4100 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑦 ∈ (𝑋 ∩ 𝑌))
42 rpxr 13160 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 ∈ ℝ+ → 𝑟 ∈ ℝ*)
4342ad2antll 742 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑟 ∈ ℝ*)
4412blres 24783 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑦 ∈ (𝑋 ∩ 𝑌) ∧ 𝑟 ∈ ℝ*) → (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) = ((𝑦(ball‘𝑀)𝑟) ∩ 𝑌))
4540, 41, 43, 44syl3anc 1399 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) = ((𝑦(ball‘𝑀)𝑟) ∩ 𝑌))
46 inss1 4136 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦(ball‘𝑀)𝑟) ∩ 𝑌) ⊆ (𝑦(ball‘𝑀)𝑟)
4735leidd 11912 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑦𝑀𝑃) ≤ (𝑦𝑀𝑃))
4835recnd 11367 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑦𝑀𝑃) ∈ ℂ)
4937recnd 11367 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → 𝑟 ∈ ℂ)
5048, 49pncand 11700 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟) − 𝑟) = (𝑦𝑀𝑃))
5147, 50breqtrrd 5137 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑦𝑀𝑃) ≤ (((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟) − 𝑟))
52 blss2 24756 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑦 ∈ 𝑋 ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑟 ∈ ℝ ∧ ((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟) ∈ ℝ ∧ (𝑦𝑀𝑃) ≤ (((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟) − 𝑟))) → (𝑦(ball‘𝑀)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟)))
5340, 32, 33, 37, 38, 51, 52syl33anc 1413 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑦(ball‘𝑀)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟)))
5446, 53sstrid 3924 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → ((𝑦(ball‘𝑀)𝑟) ∩ 𝑌) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟)))
5545, 54eqsstrd 3947 . . . . . . . . . 10 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟)))
56 oveq2 7454 . . . . . . . . . . . 12 (𝑑 = ((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟) → (𝑃(ball‘𝑀)𝑑) = (𝑃(ball‘𝑀)((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟)))
5756sseq2d 3945 . . . . . . . . . . 11 (𝑑 = ((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟) → ((𝑦(ball‘𝑁)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑) ↔ (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟))))
5857rspcev 3580 . . . . . . . . . 10 ((((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟) ∈ ℝ ∧ (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)((𝑦𝑀𝑃) + 𝑟))) → ∃𝑑 ∈ ℝ (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))
5938, 55, 58syl2anc 596 . . . . . . . . 9 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → ∃𝑑 ∈ ℝ (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))
60 sseq1 3938 . . . . . . . . . 10 (𝑌 = (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) → (𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑) ↔ (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
6160rexbidv 3190 . . . . . . . . 9 (𝑌 = (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) → (∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑) ↔ ∃𝑑 ∈ ℝ (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
6259, 61syl5ibrcom 250 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ (𝑦 ∈ 𝑌 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+)) → (𝑌 = (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
6362rexlimdvva 3223 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) → (∃𝑦 ∈ 𝑌 ∃𝑟 ∈ ℝ+ 𝑌 = (𝑦(ball‘𝑁)𝑟) → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
6463expimpd 459 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) → ((𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ ∃𝑦 ∈ 𝑌 ∃𝑟 ∈ ℝ+ 𝑌 = (𝑦(ball‘𝑁)𝑟)) → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
6510, 64biimtrid 245 . . . . 5 ((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) → ((𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌) ∧ 𝑌 ≠ ∅) → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
6665expdimp 458 . . . 4 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌)) → (𝑌 ≠ ∅ → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
679, 66pm2.61dne 3045 . . 3 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌)) → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))
6867ex 418 . 2 ((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) → (𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌) → ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
69 simprr 785 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) → 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))
70 xpss12 5671 . . . . . . 7 ((𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑) ∧ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)) → (𝑌 × 𝑌) ⊆ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
7169, 69, 70syl2anc 596 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) → (𝑌 × 𝑌) ⊆ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
7271resabs1d 6012 . . . . 5 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) → ((𝑀 ↾ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) ↾ (𝑌 × 𝑌)) = (𝑀 ↾ (𝑌 × 𝑌)))
7372, 12eqtr4di 2816 . . . 4 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) → ((𝑀 ↾ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) ↾ (𝑌 × 𝑌)) = 𝑁)
74 blbnd 38924 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ ℝ) → (𝑀 ↾ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) ∈ (Bnd‘(𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
7539, 74syl3an1 1181 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ ℝ) → (𝑀 ↾ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) ∈ (Bnd‘(𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
76753expa 1136 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑑 ∈ ℝ) → (𝑀 ↾ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) ∈ (Bnd‘(𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
7776adantrr 730 . . . . 5 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) → (𝑀 ↾ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) ∈ (Bnd‘(𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
78 bndss 38923 . . . . 5 (((𝑀 ↾ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) ∈ (Bnd‘(𝑃(ball‘𝑀)𝑑)) ∧ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)) → ((𝑀 ↾ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) ↾ (𝑌 × 𝑌)) ∈ (Bnd‘𝑌))
7977, 69, 78syl2anc 596 . . . 4 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) → ((𝑀 ↾ ((𝑃(ball‘𝑀)𝑑) × (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) ↾ (𝑌 × 𝑌)) ∈ (Bnd‘𝑌))
8073, 79eqeltrrd 2865 . . 3 (((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑑 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑))) → 𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌))
8180rexlimdvaa 3168 . 2 ((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) → (∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑) → 𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌)))
8268, 81impbid 215 1 ((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) → (𝑁 ∈ (Bnd‘𝑌) ↔ ∃𝑑 ∈ ℝ 𝑌 ⊆ (𝑃(ball‘𝑀)𝑑)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  ∅c0 4281   class class class wbr 5106   × cxp 5654  dom cdm 5656   ↾ cres 5658  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446  ℝcr 11229  0cc0 11230   + caddc 11233  ℝ*cxr 11372   ≤ cle 11374   − cmin 11571  ℝ+crp 13150  ∞Metcxmet 21696  Metcmet 21697  ballcbl 21698  Bndcbnd 38904
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-er 8748  df-ec 8750  df-map 8880  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-div 12004  df-nn 12366  df-2 12435  df-rp 13151  df-xneg 13271  df-xadd 13272  df-xmul 13273  df-psmet 21703  df-xmet 21704  df-met 21705  df-bl 21706  df-bnd 38916
This theorem is used by:  prdsbnd2  38932  cntotbnd  38933
  Copyright terms: Public domain W3C validator