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

Theorem tngnm 24149
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 486 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑁:𝑋𝐴)
21feqmptd 6955 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑁 = (𝑥𝑋 ↦ (𝑁𝑥)))
3 tngnm.x . . . . . . . 8 𝑋 = (Base‘𝐺)
4 eqid 2733 . . . . . . . 8 (-g𝐺) = (-g𝐺)
53, 4grpsubf 18897 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ Grp → (-g𝐺):(𝑋 × 𝑋)⟶𝑋)
65ad2antrr 725 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (-g𝐺):(𝑋 × 𝑋)⟶𝑋)
7 simpr 486 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → 𝑥𝑋)
8 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (0g𝐺) = (0g𝐺)
93, 8grpidcl 18845 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Grp → (0g𝐺) ∈ 𝑋)
109ad2antrr 725 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (0g𝐺) ∈ 𝑋)
117, 10opelxpd 5712 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → ⟨𝑥, (0g𝐺)⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
12 fvco3 6985 . . . . . 6 (((-g𝐺):(𝑋 × 𝑋)⟶𝑋 ∧ ⟨𝑥, (0g𝐺)⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋)) → ((𝑁 ∘ (-g𝐺))‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩) = (𝑁‘((-g𝐺)‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩)))
136, 11, 12syl2anc 585 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → ((𝑁 ∘ (-g𝐺))‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩) = (𝑁‘((-g𝐺)‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩)))
14 df-ov 7406 . . . . 5 (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺)) = ((𝑁 ∘ (-g𝐺))‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩)
15 df-ov 7406 . . . . . 6 (𝑥(-g𝐺)(0g𝐺)) = ((-g𝐺)‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩)
1615fveq2i 6890 . . . . 5 (𝑁‘(𝑥(-g𝐺)(0g𝐺))) = (𝑁‘((-g𝐺)‘⟨𝑥, (0g𝐺)⟩))
1713, 14, 163eqtr4g 2798 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺)) = (𝑁‘(𝑥(-g𝐺)(0g𝐺))))
183, 8, 4grpsubid1 18903 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥𝑋) → (𝑥(-g𝐺)(0g𝐺)) = 𝑥)
1918adantlr 714 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑥(-g𝐺)(0g𝐺)) = 𝑥)
2019fveq2d 6891 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑁‘(𝑥(-g𝐺)(0g𝐺))) = (𝑁𝑥))
2117, 20eqtr2d 2774 . . 3 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑁𝑥) = (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺)))
2221mpteq2dva 5246 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑥𝑋 ↦ (𝑁𝑥)) = (𝑥𝑋 ↦ (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺))))
233fvexi 6901 . . . . . . 7 𝑋 ∈ V
24 tngnm.a . . . . . . 7 𝐴 ∈ V
25 fex2 7918 . . . . . . 7 ((𝑁:𝑋𝐴𝑋 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ V) → 𝑁 ∈ V)
2623, 24, 25mp3an23 1454 . . . . . 6 (𝑁:𝑋𝐴𝑁 ∈ V)
2726adantl 483 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑁 ∈ V)
28 tngnm.t . . . . . 6 𝑇 = (𝐺 toNrmGrp 𝑁)
2928, 3tngbas 24132 . . . . 5 (𝑁 ∈ V → 𝑋 = (Base‘𝑇))
3027, 29syl 17 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑋 = (Base‘𝑇))
3128, 4tngds 24145 . . . . . 6 (𝑁 ∈ V → (𝑁 ∘ (-g𝐺)) = (dist‘𝑇))
3227, 31syl 17 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑁 ∘ (-g𝐺)) = (dist‘𝑇))
33 eqidd 2734 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑥 = 𝑥)
3428, 8tng0 24136 . . . . . 6 (𝑁 ∈ V → (0g𝐺) = (0g𝑇))
3527, 34syl 17 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (0g𝐺) = (0g𝑇))
3632, 33, 35oveq123d 7424 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺)) = (𝑥(dist‘𝑇)(0g𝑇)))
3730, 36mpteq12dv 5237 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑥𝑋 ↦ (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺))) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑇) ↦ (𝑥(dist‘𝑇)(0g𝑇))))
38 eqid 2733 . . . 4 (norm‘𝑇) = (norm‘𝑇)
39 eqid 2733 . . . 4 (Base‘𝑇) = (Base‘𝑇)
40 eqid 2733 . . . 4 (0g𝑇) = (0g𝑇)
41 eqid 2733 . . . 4 (dist‘𝑇) = (dist‘𝑇)
4238, 39, 40, 41nmfval 24078 . . 3 (norm‘𝑇) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑇) ↦ (𝑥(dist‘𝑇)(0g𝑇)))
4337, 42eqtr4di 2791 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → (𝑥𝑋 ↦ (𝑥(𝑁 ∘ (-g𝐺))(0g𝐺))) = (norm‘𝑇))
442, 22, 433eqtrd 2777 1 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁:𝑋𝐴) → 𝑁 = (norm‘𝑇))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 397   = wceq 1542  wcel 2107  Vcvv 3475  cop 4632  cmpt 5229   × cxp 5672  ccom 5678  wf 6535  cfv 6539  (class class class)co 7403  Basecbs 17139  distcds 17201  0gc0g 17380  Grpcgrp 18814  -gcsg 18816  normcnm 24066   toNrmGrp ctng 24068
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 5297  ax-nul 5304  ax-pow 5361  ax-pr 5425  ax-un 7719  ax-cnex 11161  ax-resscn 11162  ax-1cn 11163  ax-icn 11164  ax-addcl 11165  ax-addrcl 11166  ax-mulcl 11167  ax-mulrcl 11168  ax-mulcom 11169  ax-addass 11170  ax-mulass 11171  ax-distr 11172  ax-i2m1 11173  ax-1ne0 11174  ax-1rid 11175  ax-rnegex 11176  ax-rrecex 11177  ax-cnre 11178  ax-pre-lttri 11179  ax-pre-lttrn 11180  ax-pre-ltadd 11181  ax-pre-mulgt0 11182
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 3776  df-csb 3892  df-dif 3949  df-un 3951  df-in 3953  df-ss 3963  df-pss 3965  df-nul 4321  df-if 4527  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4907  df-iun 4997  df-br 5147  df-opab 5209  df-mpt 5230  df-tr 5264  df-id 5572  df-eprel 5578  df-po 5586  df-so 5587  df-fr 5629  df-we 5631  df-xp 5680  df-rel 5681  df-cnv 5682  df-co 5683  df-dm 5684  df-rn 5685  df-res 5686  df-ima 5687  df-pred 6296  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6491  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7359  df-ov 7406  df-oprab 7407  df-mpo 7408  df-om 7850  df-1st 7969  df-2nd 7970  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8365  df-rdg 8404  df-er 8698  df-en 8935  df-dom 8936  df-sdom 8937  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11441  df-neg 11442  df-nn 12208  df-2 12270  df-3 12271  df-4 12272  df-5 12273  df-6 12274  df-7 12275  df-8 12276  df-9 12277  df-n0 12468  df-z 12554  df-dec 12673  df-sets 17092  df-slot 17110  df-ndx 17122  df-base 17140  df-plusg 17205  df-tset 17211  df-ds 17214  df-0g 17382  df-mgm 18556  df-sgrp 18605  df-mnd 18621  df-grp 18817  df-minusg 18818  df-sbg 18819  df-nm 24072  df-tng 24074
This theorem is referenced by:  tngngp2  24150  tngngp  24152  tngngp3  24154  nrmtngnrm  24156  tngnrg  24172  tchnmfval  24726  tcphcph  24735
  Copyright terms: Public domain W3C validator