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Theorem blcld 21451
Description: A "closed ball" in a metric space is actually closed. (Contributed by Mario Carneiro, 31-Dec-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 24-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
mopni.1  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
blcld.3  |-  S  =  { z  e.  X  |  ( P D z )  <_  R }
Assertion
Ref Expression
blcld  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  S  e.  ( Clsd `  J ) )
Distinct variable groups:    z, D    z, R    z, P    z, X
Allowed substitution hints:    S( z)    J( z)

Proof of Theorem blcld
Dummy variables  x  y  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mopni.1 . . . . . 6  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
21mopnuni 21387 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  X  =  U. J )
323ad2ant1 1026 . . . 4  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  X  =  U. J
)
43difeq1d 3588 . . 3  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  ( X  \  S
)  =  ( U. J  \  S ) )
5 difssd 3599 . . . 4  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  ( X  \  S
)  C_  X )
6 simpl3 1010 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  R  e.  RR* )
7 simpl1 1008 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  D  e.  ( *Met `  X
) )
8 simpl2 1009 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  P  e.  X )
9 eldifi 3593 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  ( X  \  S )  ->  y  e.  X )
109adantl 467 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  y  e.  X )
11 xmetcl 21277 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  y  e.  X
)  ->  ( P D y )  e. 
RR* )
127, 8, 10, 11syl3anc 1264 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  ( P D y )  e. 
RR* )
13 eldif 3452 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ( X  \  S )  <->  ( y  e.  X  /\  -.  y  e.  S ) )
14 oveq2 6313 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  y  ->  ( P D z )  =  ( P D y ) )
1514breq1d 4436 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  y  ->  (
( P D z )  <_  R  <->  ( P D y )  <_  R ) )
16 blcld.3 . . . . . . . . . . . . 13  |-  S  =  { z  e.  X  |  ( P D z )  <_  R }
1715, 16elrab2 3237 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  e.  S  <->  ( y  e.  X  /\  ( P D y )  <_  R ) )
1817simplbi2 629 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  X  ->  (
( P D y )  <_  R  ->  y  e.  S ) )
1918con3dimp 442 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( y  e.  X  /\  -.  y  e.  S
)  ->  -.  ( P D y )  <_  R )
2013, 19sylbi 198 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  ( X  \  S )  ->  -.  ( P D y )  <_  R )
2120adantl 467 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  -.  ( P D y )  <_  R )
22 xrltnle 9700 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR*  /\  ( P D y )  e. 
RR* )  ->  ( R  <  ( P D y )  <->  -.  ( P D y )  <_  R ) )
236, 12, 22syl2anc 665 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  ( R  <  ( P D y )  <->  -.  ( P D y )  <_  R ) )
2421, 23mpbird 235 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  R  <  ( P D y ) )
25 qbtwnxr 11493 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR*  /\  ( P D y )  e. 
RR*  /\  R  <  ( P D y ) )  ->  E. x  e.  QQ  ( R  < 
x  /\  x  <  ( P D y ) ) )
266, 12, 24, 25syl3anc 1264 . . . . . 6  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  E. x  e.  QQ  ( R  < 
x  /\  x  <  ( P D y ) ) )
27 qre 11269 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  QQ  ->  x  e.  RR )
287adantr 466 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  D  e.  ( *Met `  X
) )
2910adantr 466 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  y  e.  X )
3012adantr 466 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( P D y )  e. 
RR* )
31 rexr 9685 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  RR  ->  x  e.  RR* )
3231ad2antrl 732 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  x  e.  RR* )
3332xnegcld 11586 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  -e x  e.  RR* )
3430, 33xaddcld 11587 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( ( P D y ) +e  -e x )  e.  RR* )
35 blelrn 21363 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  y  e.  X  /\  ( ( P D y ) +e  -e x )  e. 
RR* )  ->  (
y ( ball `  D
) ( ( P D y ) +e  -e x ) )  e.  ran  ( ball `  D )
)
3628, 29, 34, 35syl3anc 1264 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( y
( ball `  D )
( ( P D y ) +e  -e x ) )  e.  ran  ( ball `  D ) )
37 simprrr 773 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  x  <  ( P D y ) )
38 xposdif 11548 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  e.  RR*  /\  ( P D y )  e. 
RR* )  ->  (
x  <  ( P D y )  <->  0  <  ( ( P D y ) +e  -e x ) ) )
3932, 30, 38syl2anc 665 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( x  <  ( P D y )  <->  0  <  (
( P D y ) +e  -e x ) ) )
4037, 39mpbid 213 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  0  <  ( ( P D y ) +e  -e x ) )
41 xblcntr 21357 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  y  e.  X  /\  ( ( ( P D y ) +e  -e x )  e.  RR*  /\  0  <  ( ( P D y ) +e  -e x ) ) )  ->  y  e.  ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) ) )
4228, 29, 34, 40, 41syl112anc 1268 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  y  e.  ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) ) )
43 incom 3661 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y ( ball `  D
) ( ( P D y ) +e  -e x ) )  i^i  ( P ( ball `  D
) x ) )  =  ( ( P ( ball `  D
) x )  i^i  ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) ) )
448adantr 466 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  P  e.  X )
45 xaddcom 11531 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( x  e.  RR*  /\  (
( P D y ) +e  -e x )  e. 
RR* )  ->  (
x +e ( ( P D y ) +e  -e x ) )  =  ( ( ( P D y ) +e  -e
x ) +e
x ) )
4632, 34, 45syl2anc 665 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( x +e ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  =  ( ( ( P D y ) +e  -e x ) +e x ) )
47 simprl 762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  x  e.  RR )
48 xnpcan 11538 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( P D y )  e.  RR*  /\  x  e.  RR )  ->  (
( ( P D y ) +e  -e x ) +e x )  =  ( P D y ) )
4930, 47, 48syl2anc 665 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( (
( P D y ) +e  -e x ) +e x )  =  ( P D y ) )
5046, 49eqtrd 2470 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( x +e ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  =  ( P D y ) )
51 xrleid 11449 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( P D y )  e.  RR*  ->  ( P D y )  <_ 
( P D y ) )
5230, 51syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( P D y )  <_ 
( P D y ) )
5350, 52eqbrtrd 4446 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( x +e ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  <_ 
( P D y ) )
54 bldisj 21344 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  y  e.  X
)  /\  ( x  e.  RR*  /\  ( ( P D y ) +e  -e
x )  e.  RR*  /\  ( x +e
( ( P D y ) +e  -e x ) )  <_  ( P D y ) ) )  ->  ( ( P ( ball `  D
) x )  i^i  ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) ) )  =  (/) )
5528, 44, 29, 32, 34, 53, 54syl33anc 1279 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( ( P ( ball `  D
) x )  i^i  ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) ) )  =  (/) )
5643, 55syl5eq 2482 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( (
y ( ball `  D
) ( ( P D y ) +e  -e x ) )  i^i  ( P ( ball `  D
) x ) )  =  (/) )
57 blssm 21364 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  y  e.  X  /\  ( ( P D y ) +e  -e x )  e. 
RR* )  ->  (
y ( ball `  D
) ( ( P D y ) +e  -e x ) )  C_  X
)
5828, 29, 34, 57syl3anc 1264 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( y
( ball `  D )
( ( P D y ) +e  -e x ) ) 
C_  X )
59 reldisj 3842 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y ( ball `  D
) ( ( P D y ) +e  -e x ) )  C_  X  ->  ( ( ( y ( ball `  D
) ( ( P D y ) +e  -e x ) )  i^i  ( P ( ball `  D
) x ) )  =  (/)  <->  ( y (
ball `  D )
( ( P D y ) +e  -e x ) ) 
C_  ( X  \ 
( P ( ball `  D ) x ) ) ) )
6058, 59syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( (
( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  i^i  ( P ( ball `  D ) x ) )  =  (/)  <->  ( y
( ball `  D )
( ( P D y ) +e  -e x ) ) 
C_  ( X  \ 
( P ( ball `  D ) x ) ) ) )
6156, 60mpbid 213 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( y
( ball `  D )
( ( P D y ) +e  -e x ) ) 
C_  ( X  \ 
( P ( ball `  D ) x ) ) )
626adantr 466 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  R  e.  RR* )
63 simprrl 772 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  R  <  x )
641, 16blsscls2 21450 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X )  /\  ( R  e.  RR*  /\  x  e.  RR*  /\  R  < 
x ) )  ->  S  C_  ( P (
ball `  D )
x ) )
6528, 44, 62, 32, 63, 64syl23anc 1271 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  S  C_  ( P ( ball `  D
) x ) )
6665sscond 3608 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( X  \  ( P ( ball `  D ) x ) )  C_  ( X  \  S ) )
6761, 66sstrd 3480 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  ( y
( ball `  D )
( ( P D y ) +e  -e x ) ) 
C_  ( X  \  S ) )
68 eleq2 2502 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  =  ( y (
ball `  D )
( ( P D y ) +e  -e x ) )  ->  ( y  e.  w  <->  y  e.  ( y ( ball `  D
) ( ( P D y ) +e  -e x ) ) ) )
69 sseq1 3491 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  =  ( y (
ball `  D )
( ( P D y ) +e  -e x ) )  ->  ( w  C_  ( X  \  S )  <-> 
( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  C_  ( X  \  S ) ) )
7068, 69anbi12d 715 . . . . . . . . . . 11  |-  ( w  =  ( y (
ball `  D )
( ( P D y ) +e  -e x ) )  ->  ( ( y  e.  w  /\  w  C_  ( X  \  S
) )  <->  ( y  e.  ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  /\  ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  C_  ( X  \  S ) ) ) )
7170rspcev 3188 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  e. 
ran  ( ball `  D
)  /\  ( y  e.  ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  /\  ( y ( ball `  D ) ( ( P D y ) +e  -e
x ) )  C_  ( X  \  S ) ) )  ->  E. w  e.  ran  ( ball `  D
) ( y  e.  w  /\  w  C_  ( X  \  S ) ) )
7236, 42, 67, 71syl12anc 1262 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  (
x  e.  RR  /\  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) ) ) )  ->  E. w  e.  ran  ( ball `  D
) ( y  e.  w  /\  w  C_  ( X  \  S ) ) )
7372expr 618 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  x  e.  RR )  ->  (
( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) )  ->  E. w  e.  ran  ( ball `  D )
( y  e.  w  /\  w  C_  ( X 
\  S ) ) ) )
7427, 73sylan2 476 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e. 
RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S
) )  /\  x  e.  QQ )  ->  (
( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) )  ->  E. w  e.  ran  ( ball `  D )
( y  e.  w  /\  w  C_  ( X 
\  S ) ) ) )
7574rexlimdva 2924 . . . . . 6  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  ( E. x  e.  QQ  ( R  <  x  /\  x  <  ( P D y ) )  ->  E. w  e.  ran  ( ball `  D
) ( y  e.  w  /\  w  C_  ( X  \  S ) ) ) )
7626, 75mpd 15 . . . . 5  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  /\  y  e.  ( X  \  S ) )  ->  E. w  e.  ran  ( ball `  D
) ( y  e.  w  /\  w  C_  ( X  \  S ) ) )
7776ralrimiva 2846 . . . 4  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  A. y  e.  ( X  \  S ) E. w  e.  ran  ( ball `  D )
( y  e.  w  /\  w  C_  ( X 
\  S ) ) )
781elmopn 21388 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  (
( X  \  S
)  e.  J  <->  ( ( X  \  S )  C_  X  /\  A. y  e.  ( X  \  S
) E. w  e. 
ran  ( ball `  D
) ( y  e.  w  /\  w  C_  ( X  \  S ) ) ) ) )
79783ad2ant1 1026 . . . 4  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  ( ( X  \  S )  e.  J  <->  ( ( X  \  S
)  C_  X  /\  A. y  e.  ( X 
\  S ) E. w  e.  ran  ( ball `  D ) ( y  e.  w  /\  w  C_  ( X  \  S ) ) ) ) )
805, 77, 79mpbir2and 930 . . 3  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  ( X  \  S
)  e.  J )
814, 80eqeltrrd 2518 . 2  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  ( U. J  \  S )  e.  J
)
821mopntop 21386 . . . 4  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  J  e.  Top )
83823ad2ant1 1026 . . 3  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  J  e.  Top )
84 ssrab2 3552 . . . . 5  |-  { z  e.  X  |  ( P D z )  <_  R }  C_  X
8516, 84eqsstri 3500 . . . 4  |-  S  C_  X
8685, 3syl5sseq 3518 . . 3  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  S  C_  U. J )
87 eqid 2429 . . . 4  |-  U. J  =  U. J
8887iscld2 19974 . . 3  |-  ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  U. J )  ->  ( S  e.  ( Clsd `  J
)  <->  ( U. J  \  S )  e.  J
) )
8983, 86, 88syl2anc 665 . 2  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  ( S  e.  (
Clsd `  J )  <->  ( U. J  \  S
)  e.  J ) )
9081, 89mpbird 235 1  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  P  e.  X  /\  R  e.  RR* )  ->  S  e.  ( Clsd `  J ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 187    /\ wa 370    /\ w3a 982    = wceq 1437    e. wcel 1870   A.wral 2782   E.wrex 2783   {crab 2786    \ cdif 3439    i^i cin 3441    C_ wss 3442   (/)c0 3767   U.cuni 4222   class class class wbr 4426   ran crn 4855   ` cfv 5601  (class class class)co 6305   RRcr 9537   0cc0 9538   RR*cxr 9673    < clt 9674    <_ cle 9675   QQcq 11264    -ecxne 11406   +ecxad 11407   *Metcxmt 18890   ballcbl 18892   MetOpencmopn 18895   Topctop 19848   Clsdccld 19962
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1665  ax-4 1678  ax-5 1751  ax-6 1797  ax-7 1841  ax-8 1872  ax-9 1874  ax-10 1889  ax-11 1894  ax-12 1907  ax-13 2055  ax-ext 2407  ax-sep 4548  ax-nul 4556  ax-pow 4603  ax-pr 4661  ax-un 6597  ax-cnex 9594  ax-resscn 9595  ax-1cn 9596  ax-icn 9597  ax-addcl 9598  ax-addrcl 9599  ax-mulcl 9600  ax-mulrcl 9601  ax-mulcom 9602  ax-addass 9603  ax-mulass 9604  ax-distr 9605  ax-i2m1 9606  ax-1ne0 9607  ax-1rid 9608  ax-rnegex 9609  ax-rrecex 9610  ax-cnre 9611  ax-pre-lttri 9612  ax-pre-lttrn 9613  ax-pre-ltadd 9614  ax-pre-mulgt0 9615  ax-pre-sup 9616
This theorem depends on definitions:  df-bi 188  df-or 371  df-an 372  df-3or 983  df-3an 984  df-tru 1440  df-ex 1660  df-nf 1664  df-sb 1790  df-eu 2270  df-mo 2271  df-clab 2415  df-cleq 2421  df-clel 2424  df-nfc 2579  df-ne 2627  df-nel 2628  df-ral 2787  df-rex 2788  df-reu 2789  df-rmo 2790  df-rab 2791  df-v 3089  df-sbc 3306  df-csb 3402  df-dif 3445  df-un 3447  df-in 3449  df-ss 3456  df-pss 3458  df-nul 3768  df-if 3916  df-pw 3987  df-sn 4003  df-pr 4005  df-tp 4007  df-op 4009  df-uni 4223  df-iun 4304  df-br 4427  df-opab 4485  df-mpt 4486  df-tr 4521  df-eprel 4765  df-id 4769  df-po 4775  df-so 4776  df-fr 4813  df-we 4815  df-xp 4860  df-rel 4861  df-cnv 4862  df-co 4863  df-dm 4864  df-rn 4865  df-res 4866  df-ima 4867  df-pred 5399  df-ord 5445  df-on 5446  df-lim 5447  df-suc 5448  df-iota 5565  df-fun 5603  df-fn 5604  df-f 5605  df-f1 5606  df-fo 5607  df-f1o 5608  df-fv 5609  df-riota 6267  df-ov 6308  df-oprab 6309  df-mpt2 6310  df-om 6707  df-1st 6807  df-2nd 6808  df-wrecs 7036  df-recs 7098  df-rdg 7136  df-er 7371  df-map 7482  df-en 7578  df-dom 7579  df-sdom 7580  df-sup 7962  df-pnf 9676  df-mnf 9677  df-xr 9678  df-ltxr 9679  df-le 9680  df-sub 9861  df-neg 9862  df-div 10269  df-nn 10610  df-2 10668  df-n0 10870  df-z 10938  df-uz 11160  df-q 11265  df-rp 11303  df-xneg 11409  df-xadd 11410  df-xmul 11411  df-topgen 15301  df-psmet 18897  df-xmet 18898  df-bl 18900  df-mopn 18901  df-top 19852  df-bases 19853  df-topon 19854  df-cld 19965
This theorem is referenced by:  blcls  21452  lmle  22164  minveclem4  22267  lhop1lem  22842  ftalem3  23864  ubthlem1  26357
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