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

Theorem tngnm 24688
Description: The topology generated by a normed structure. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
tngnm.t 𝑇 = (𝐺 toNrmGrp 𝑁)
tngnm.x 𝑋 = (Base‘𝐺)
tngnm.a 𝐴 ∈ V
Assertion
Ref Expression
tngnm ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑁 = (norm‘𝑇))

Proof of Theorem tngnm
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 484 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑁:𝑋𝐴)
21feqmptd 6977 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑁 = (𝑥𝑋 ↦ (𝑁𝑥)))
3 tngnm.x . . . . . . . 8 𝑋 = (Base‘𝐺)
4 eqid 2735 . . . . . . . 8 (-g𝐺) = (-g𝐺)
53, 4grpsubf 19050 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ Grp → (-g𝐺):(𝑋 × 𝑋)⟶𝑋)
65ad2antrr 726 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (-g𝐺):(𝑋 × 𝑋)⟶𝑋)
7 simpr 484 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → 𝑥𝑋)
8 eqid 2735 . . . . . . . . 9 (0g𝐺) = (0g𝐺)
93, 8grpidcl 18996 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Grp → (0g𝐺) ∈ 𝑋)
109ad2antrr 726 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (0g𝐺) ∈ 𝑋)
117, 10opelxpd 5728 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → ⟨𝑥, (0g𝐺)⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
12 fvco3 7008 . . . . . 6 (((-g𝐺):(𝑋 × 𝑋)⟶𝑋 ∧ ⟨𝑥, (0g𝐺)⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋)) → ((𝑁 ∘ (-g𝐺))‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩) = (𝑁‘((-g𝐺)‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩)))
136, 11, 12syl2anc 584 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → ((𝑁 ∘ (-g𝐺))‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩) = (𝑁‘((-g𝐺)‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩)))
14 df-ov 7434 . . . . 5 (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺)) = ((𝑁 ∘ (-g𝐺))‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩)
15 df-ov 7434 . . . . . 6 (𝑥(-g𝐺)(0g𝐺)) = ((-g𝐺)‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩)
1615fveq2i 6910 . . . . 5 (𝑁‘(𝑥(-g𝐺)(0g𝐺))) = (𝑁‘((-g𝐺)‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩))
1713, 14, 163eqtr4g 2800 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺)) = (𝑁‘(𝑥(-g𝐺)(0g𝐺))))
183, 8, 4grpsubid1 19056 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥𝑋) → (𝑥(-g𝐺)(0g𝐺)) = 𝑥)
1918adantlr 715 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑥(-g𝐺)(0g𝐺)) = 𝑥)
2019fveq2d 6911 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑁‘(𝑥(-g𝐺)(0g𝐺))) = (𝑁𝑥))
2117, 20eqtr2d 2776 . . 3 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑁𝑥) = (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺)))
2221mpteq2dva 5248 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑥𝑋 ↦ (𝑁𝑥)) = (𝑥𝑋 ↦ (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺))))
233fvexi 6921 . . . . . . 7 𝑋 ∈ V
24 tngnm.a . . . . . . 7 𝐴 ∈ V
25 fex2 7957 . . . . . . 7 ((𝑁:𝑋𝐴𝑋 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ V) → 𝑁 ∈ V)
2623, 24, 25mp3an23 1452 . . . . . 6 (𝑁:𝑋𝐴𝑁 ∈ V)
2726adantl 481 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑁 ∈ V)
28 tngnm.t . . . . . 6 𝑇 = (𝐺 toNrmGrp 𝑁)
2928, 3tngbas 24671 . . . . 5 (𝑁 ∈ V → 𝑋 = (Base‘𝑇))
3027, 29syl 17 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑋 = (Base‘𝑇))
3128, 4tngds 24684 . . . . . 6 (𝑁 ∈ V → (𝑁 ∘ (-g𝐺)) = (dist‘𝑇))
3227, 31syl 17 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑁 ∘ (-g𝐺)) = (dist‘𝑇))
33 eqidd 2736 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑥 = 𝑥)
3428, 8tng0 24675 . . . . . 6 (𝑁 ∈ V → (0g𝐺) = (0g𝑇))
3527, 34syl 17 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (0g𝐺) = (0g𝑇))
3632, 33, 35oveq123d 7452 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺)) = (𝑥(dist‘𝑇)(0g𝑇)))
3730, 36mpteq12dv 5239 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑥𝑋 ↦ (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺))) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑇) ↦ (𝑥(dist‘𝑇)(0g𝑇))))
38 eqid 2735 . . . 4 (norm‘𝑇) = (norm‘𝑇)
39 eqid 2735 . . . 4 (Base‘𝑇) = (Base‘𝑇)
40 eqid 2735 . . . 4 (0g𝑇) = (0g𝑇)
41 eqid 2735 . . . 4 (dist‘𝑇) = (dist‘𝑇)
4238, 39, 40, 41nmfval 24617 . . 3 (norm‘𝑇) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑇) ↦ (𝑥(dist‘𝑇)(0g𝑇)))
4337, 42eqtr4di 2793 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑥𝑋 ↦ (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺))) = (norm‘𝑇))
442, 22, 433eqtrd 2779 1 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑁 = (norm‘𝑇))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1537  wcel 2106  Vcvv 3478  cop 4637  cmpt 5231   × cxp 5687  ccom 5693  wf 6559  cfv 6563  (class class class)co 7431  Basecbs 17245  distcds 17307  0gc0g 17486  Grpcgrp 18964  -gcsg 18966  normcnm 24605   toNrmGrp ctng 24607
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-er 8744  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12525  df-z 12612  df-dec 12732  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-plusg 17311  df-tset 17317  df-ds 17320  df-0g 17488  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-sbg 18969  df-nm 24611  df-tng 24613
This theorem is referenced by:  tngngp2  24689  tngngp  24691  tngngp3  24693  nrmtngnrm  24695  tngnrg  24711  tchnmfval  25276  tcphcph  25285
  Copyright terms: Public domain W3C validator