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Theorem tgioo 21174
Description: The topology generated by open intervals of reals is the same as the open sets of the standard metric space on the reals. (Contributed by NM, 7-May-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 13-Nov-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
remet.1  |-  D  =  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( RR 
X.  RR ) )
tgioo.2  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
Assertion
Ref Expression
tgioo  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  =  J

Proof of Theorem tgioo
Dummy variables  x  y  z  a  b 
v are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 remet.1 . . . 4  |-  D  =  ( ( abs  o.  -  )  |`  ( RR 
X.  RR ) )
21rexmet 21169 . . 3  |-  D  e.  ( *Met `  RR )
3 tgioo.2 . . . 4  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
43mopnval 20814 . . 3  |-  ( D  e.  ( *Met `  RR )  ->  J  =  ( topGen `  ran  ( ball `  D )
) )
52, 4ax-mp 5 . 2  |-  J  =  ( topGen `  ran  ( ball `  D ) )
61blssioo 21173 . . 3  |-  ran  ( ball `  D )  C_  ran  (,)
7 elssuni 4264 . . . . . . 7  |-  ( v  e.  ran  (,)  ->  v 
C_  U. ran  (,) )
8 unirnioo 11633 . . . . . . 7  |-  RR  =  U. ran  (,)
97, 8syl6sseqr 3536 . . . . . 6  |-  ( v  e.  ran  (,)  ->  v 
C_  RR )
10 retopbas 21140 . . . . . . . . . 10  |-  ran  (,)  e. 
TopBases
1110a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( v  e.  ran  (,)  /\  x  e.  v )  ->  ran  (,)  e.  TopBases )
12 simpl 457 . . . . . . . . 9  |-  ( ( v  e.  ran  (,)  /\  x  e.  v )  ->  v  e.  ran  (,) )
139sselda 3489 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( v  e.  ran  (,)  /\  x  e.  v )  ->  x  e.  RR )
14 1re 9598 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  e.  RR
151bl2ioo 21170 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  ( x ( ball `  D ) 1 )  =  ( ( x  -  1 ) (,) ( x  +  1 ) ) )
1614, 15mpan2 671 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  RR  ->  (
x ( ball `  D
) 1 )  =  ( ( x  - 
1 ) (,) (
x  +  1 ) ) )
17 peano2rem 9891 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  RR  ->  (
x  -  1 )  e.  RR )
1817rexrd 9646 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  RR  ->  (
x  -  1 )  e.  RR* )
19 peano2re 9756 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  RR  ->  (
x  +  1 )  e.  RR )
2019rexrd 9646 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  RR  ->  (
x  +  1 )  e.  RR* )
21 ioof 11631 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  (,) :
( RR*  X.  RR* ) --> ~P RR
22 ffn 5721 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (,)
: ( RR*  X.  RR* )
--> ~P RR  ->  (,)  Fn  ( RR*  X.  RR* )
)
2321, 22ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13  |-  (,)  Fn  ( RR*  X.  RR* )
24 fnovrn 6435 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( (,)  Fn  ( RR*  X. 
RR* )  /\  (
x  -  1 )  e.  RR*  /\  (
x  +  1 )  e.  RR* )  ->  (
( x  -  1 ) (,) ( x  +  1 ) )  e.  ran  (,) )
2523, 24mp3an1 1312 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( x  -  1 )  e.  RR*  /\  (
x  +  1 )  e.  RR* )  ->  (
( x  -  1 ) (,) ( x  +  1 ) )  e.  ran  (,) )
2618, 20, 25syl2anc 661 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  RR  ->  (
( x  -  1 ) (,) ( x  +  1 ) )  e.  ran  (,) )
2716, 26eqeltrd 2531 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR  ->  (
x ( ball `  D
) 1 )  e. 
ran  (,) )
2813, 27syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( v  e.  ran  (,)  /\  x  e.  v )  ->  ( x (
ball `  D )
1 )  e.  ran  (,) )
29 simpr 461 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( v  e.  ran  (,)  /\  x  e.  v )  ->  x  e.  v )
30 1rp 11233 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  e.  RR+
31 blcntr 20789 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  RR )  /\  x  e.  RR  /\  1  e.  RR+ )  ->  x  e.  ( x ( ball `  D
) 1 ) )
322, 30, 31mp3an13 1316 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  RR  ->  x  e.  ( x ( ball `  D ) 1 ) )
3313, 32syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( v  e.  ran  (,)  /\  x  e.  v )  ->  x  e.  ( x ( ball `  D
) 1 ) )
3429, 33elind 3673 . . . . . . . . 9  |-  ( ( v  e.  ran  (,)  /\  x  e.  v )  ->  x  e.  ( v  i^i  ( x ( ball `  D
) 1 ) ) )
35 basis2 19325 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ran  (,)  e.  TopBases  /\  v  e.  ran  (,) )  /\  ( ( x ( ball `  D
) 1 )  e. 
ran  (,)  /\  x  e.  ( v  i^i  (
x ( ball `  D
) 1 ) ) ) )  ->  E. z  e.  ran  (,) ( x  e.  z  /\  z  C_  ( v  i^i  (
x ( ball `  D
) 1 ) ) ) )
3611, 12, 28, 34, 35syl22anc 1230 . . . . . . . 8  |-  ( ( v  e.  ran  (,)  /\  x  e.  v )  ->  E. z  e.  ran  (,) ( x  e.  z  /\  z  C_  (
v  i^i  ( x
( ball `  D )
1 ) ) ) )
37 ovelrn 6436 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (,) 
Fn  ( RR*  X.  RR* )  ->  ( z  e. 
ran  (,)  <->  E. a  e.  RR*  E. b  e.  RR*  z  =  ( a (,) b ) ) )
3823, 37ax-mp 5 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  e.  ran  (,)  <->  E. a  e.  RR*  E. b  e. 
RR*  z  =  ( a (,) b ) )
39 eleq2 2516 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  ( a (,) b )  ->  (
x  e.  z  <->  x  e.  ( a (,) b
) ) )
40 sseq1 3510 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  ( a (,) b )  ->  (
z  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) )  <->  ( a (,) b )  C_  (
v  i^i  ( x
( ball `  D )
1 ) ) ) )
4139, 40anbi12d 710 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  ( a (,) b )  ->  (
( x  e.  z  /\  z  C_  (
v  i^i  ( x
( ball `  D )
1 ) ) )  <-> 
( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b )  C_  (
v  i^i  ( x
( ball `  D )
1 ) ) ) ) )
42 inss2 3704 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( v  i^i  ( x (
ball `  D )
1 ) )  C_  ( x ( ball `  D ) 1 )
43 sstr 3497 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) )  /\  ( v  i^i  ( x (
ball `  D )
1 ) )  C_  ( x ( ball `  D ) 1 ) )  ->  ( a (,) b )  C_  (
x ( ball `  D
) 1 ) )
4442, 43mpan2 671 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( a (,) b ) 
C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) )  ->  ( a (,) b )  C_  (
x ( ball `  D
) 1 ) )
4544adantl 466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
a (,) b ) 
C_  ( x (
ball `  D )
1 ) )
46 elioore 11568 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( x  e.  ( a (,) b )  ->  x  e.  RR )
4746adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  x  e.  RR )
4847, 16syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
x ( ball `  D
) 1 )  =  ( ( x  - 
1 ) (,) (
x  +  1 ) ) )
4945, 48sseqtrd 3525 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
a (,) b ) 
C_  ( ( x  -  1 ) (,) ( x  +  1 ) ) )
50 dfss 3476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( a (,) b ) 
C_  ( ( x  -  1 ) (,) ( x  +  1 ) )  <->  ( a (,) b )  =  ( ( a (,) b
)  i^i  ( (
x  -  1 ) (,) ( x  + 
1 ) ) ) )
5149, 50sylib 196 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
a (,) b )  =  ( ( a (,) b )  i^i  ( ( x  - 
1 ) (,) (
x  +  1 ) ) ) )
52 eliooxr 11592 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  e.  ( a (,) b )  ->  (
a  e.  RR*  /\  b  e.  RR* ) )
5318, 20jca 532 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( x  e.  RR  ->  (
( x  -  1 )  e.  RR*  /\  (
x  +  1 )  e.  RR* ) )
5446, 53syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  e.  ( a (,) b )  ->  (
( x  -  1 )  e.  RR*  /\  (
x  +  1 )  e.  RR* ) )
55 iooin 11572 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( a  e.  RR*  /\  b  e.  RR* )  /\  ( ( x  - 
1 )  e.  RR*  /\  ( x  +  1 )  e.  RR* )
)  ->  ( (
a (,) b )  i^i  ( ( x  -  1 ) (,) ( x  +  1 ) ) )  =  ( if ( a  <_  ( x  - 
1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,)
if ( b  <_ 
( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) ) ) )
5652, 54, 55syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  e.  ( a (,) b )  ->  (
( a (,) b
)  i^i  ( (
x  -  1 ) (,) ( x  + 
1 ) ) )  =  ( if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) ) )
5756adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
( a (,) b
)  i^i  ( (
x  -  1 ) (,) ( x  + 
1 ) ) )  =  ( if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) ) )
5851, 57eqtrd 2484 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
a (,) b )  =  ( if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) ) )
59 mnfxr 11332 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |- -oo  e.  RR*
6059a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  -> -oo  e.  RR* )
6147, 18syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
x  -  1 )  e.  RR* )
6252adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
a  e.  RR*  /\  b  e.  RR* ) )
6362simpld 459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  a  e.  RR* )
6461, 63ifcld 3969 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a )  e.  RR* )
6562simprd 463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  b  e.  RR* )
6647, 19syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
x  +  1 )  e.  RR )
6766rexrd 9646 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
x  +  1 )  e.  RR* )
6865, 67ifcld 3969 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  if ( b  <_  (
x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  e.  RR* )
6946, 17syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( x  e.  ( a (,) b )  ->  (
x  -  1 )  e.  RR )
7069adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
x  -  1 )  e.  RR )
71 mnflt 11342 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( x  -  1 )  e.  RR  -> -oo  <  ( x  -  1 ) )
7270, 71syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  -> -oo  <  ( x  -  1 ) )
73 xrmax2 11386 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( a  e.  RR*  /\  (
x  -  1 )  e.  RR* )  ->  (
x  -  1 )  <_  if ( a  <_  ( x  - 
1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) )
7463, 61, 73syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
x  -  1 )  <_  if ( a  <_  ( x  - 
1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) )
7560, 61, 64, 72, 74xrltletrd 11373 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  -> -oo  <  if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a ) )
76 simpl 457 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  x  e.  ( a (,) b
) )
7776, 58eleqtrd 2533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  x  e.  ( if ( a  <_  ( x  - 
1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,)
if ( b  <_ 
( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) ) ) )
78 eliooxr 11592 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( x  e.  ( if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) )  ->  ( if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a )  e.  RR*  /\  if ( b  <_  ( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  e.  RR* ) )
79 ne0i 3776 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( x  e.  ( if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) )  ->  ( if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) )  =/=  (/) )
80 ioon0 11564 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( if ( a  <_ 
( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a )  e.  RR*  /\  if ( b  <_ 
( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  e.  RR* )  ->  ( ( if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) ) )  =/=  (/)  <->  if (
a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a )  <  if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) ) )
8179, 80syl5ib 219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( if ( a  <_ 
( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a )  e.  RR*  /\  if ( b  <_ 
( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  e.  RR* )  ->  ( x  e.  ( if ( a  <_  ( x  - 
1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,)
if ( b  <_ 
( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) ) )  ->  if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a )  <  if ( b  <_  ( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) ) ) )
8278, 81mpcom 36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  e.  ( if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) )  ->  if ( a  <_  ( x  - 
1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a )  < 
if ( b  <_ 
( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) ) )
8377, 82syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a )  <  if ( b  <_  ( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) ) )
84 xrre2 11380 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( -oo  e.  RR*  /\  if ( a  <_ 
( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a )  e.  RR*  /\  if ( b  <_ 
( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  e.  RR* )  /\  ( -oo  <  if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a )  /\  if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a )  <  if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) ) )  ->  if (
a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a )  e.  RR )
8560, 64, 68, 75, 83, 84syl32anc 1237 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a )  e.  RR )
86 mnfle 11351 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a )  e.  RR*  -> -oo 
<_  if ( a  <_ 
( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) )
8764, 86syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  -> -oo  <_  if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a ) )
8860, 64, 68, 87, 83xrlelttrd 11372 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  -> -oo  <  if ( b  <_  (
x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) ) )
89 xrmin2 11388 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( b  e.  RR*  /\  (
x  +  1 )  e.  RR* )  ->  if ( b  <_  (
x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  <_  ( x  +  1 ) )
9065, 67, 89syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  if ( b  <_  (
x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  <_  ( x  +  1 ) )
91 xrre 11379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) )  e. 
RR*  /\  ( x  +  1 )  e.  RR )  /\  ( -oo  <  if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) )  /\  if ( b  <_  (
x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  <_  ( x  +  1 ) ) )  ->  if (
b  <_  ( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  e.  RR )
9268, 66, 88, 90, 91syl22anc 1230 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  if ( b  <_  (
x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  e.  RR )
931ioo2blex 21172 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( if ( a  <_ 
( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a )  e.  RR  /\  if ( b  <_ 
( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) )  e.  RR )  ->  ( if ( a  <_  ( x  -  1 ) ,  ( x  -  1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  + 
1 ) ,  b ,  ( x  + 
1 ) ) )  e.  ran  ( ball `  D ) )
9485, 92, 93syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  ( if ( a  <_  (
x  -  1 ) ,  ( x  - 
1 ) ,  a ) (,) if ( b  <_  ( x  +  1 ) ,  b ,  ( x  +  1 ) ) )  e.  ran  ( ball `  D ) )
9558, 94eqeltrd 2531 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
a (,) b )  e.  ran  ( ball `  D ) )
96 inss1 3703 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( v  i^i  ( x (
ball `  D )
1 ) )  C_  v
97 sstr 3497 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) )  /\  ( v  i^i  ( x (
ball `  D )
1 ) )  C_  v )  ->  (
a (,) b ) 
C_  v )
9896, 97mpan2 671 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( a (,) b ) 
C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) )  ->  ( a (,) b )  C_  v
)
9998adantl 466 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  (
a (,) b ) 
C_  v )
100 sseq1 3510 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( z  =  ( a (,) b )  ->  (
z  C_  v  <->  ( a (,) b )  C_  v
) )
10139, 100anbi12d 710 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( z  =  ( a (,) b )  ->  (
( x  e.  z  /\  z  C_  v
)  <->  ( x  e.  ( a (,) b
)  /\  ( a (,) b )  C_  v
) ) )
102101rspcev 3196 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( a (,) b
)  e.  ran  ( ball `  D )  /\  ( x  e.  (
a (,) b )  /\  ( a (,) b )  C_  v
) )  ->  E. z  e.  ran  ( ball `  D
) ( x  e.  z  /\  z  C_  v ) )
10395, 76, 99, 102syl12anc 1227 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  E. z  e.  ran  ( ball `  D
) ( x  e.  z  /\  z  C_  v ) )
104 blssex 20803 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  RR )  /\  x  e.  RR )  ->  ( E. z  e.  ran  ( ball `  D
) ( x  e.  z  /\  z  C_  v )  <->  E. y  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
y )  C_  v
) )
1052, 47, 104sylancr 663 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  ( E. z  e.  ran  ( ball `  D )
( x  e.  z  /\  z  C_  v
)  <->  E. y  e.  RR+  ( x ( ball `  D ) y ) 
C_  v ) )
106103, 105mpbid 210 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( x  e.  ( a (,) b )  /\  ( a (,) b
)  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) )  ->  E. y  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
y )  C_  v
)
10741, 106syl6bi 228 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  ( a (,) b )  ->  (
( x  e.  z  /\  z  C_  (
v  i^i  ( x
( ball `  D )
1 ) ) )  ->  E. y  e.  RR+  ( x ( ball `  D ) y ) 
C_  v ) )
108107a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( a  e.  RR*  /\  b  e.  RR* )  ->  (
z  =  ( a (,) b )  -> 
( ( x  e.  z  /\  z  C_  ( v  i^i  (
x ( ball `  D
) 1 ) ) )  ->  E. y  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
y )  C_  v
) ) )
109108rexlimivv 2940 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. a  e.  RR*  E. b  e.  RR*  z  =  ( a (,) b )  ->  ( ( x  e.  z  /\  z  C_  ( v  i^i  (
x ( ball `  D
) 1 ) ) )  ->  E. y  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
y )  C_  v
) )
110109imp 429 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( E. a  e.  RR*  E. b  e.  RR*  z  =  ( a (,) b )  /\  (
x  e.  z  /\  z  C_  ( v  i^i  ( x ( ball `  D ) 1 ) ) ) )  ->  E. y  e.  RR+  (
x ( ball `  D
) y )  C_  v )
11138, 110sylanb 472 . . . . . . . . 9  |-  ( ( z  e.  ran  (,)  /\  ( x  e.  z  /\  z  C_  (
v  i^i  ( x
( ball `  D )
1 ) ) ) )  ->  E. y  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
y )  C_  v
)
112111rexlimiva 2931 . . . . . . . 8  |-  ( E. z  e.  ran  (,) ( x  e.  z  /\  z  C_  ( v  i^i  ( x (
ball `  D )
1 ) ) )  ->  E. y  e.  RR+  ( x ( ball `  D ) y ) 
C_  v )
11336, 112syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ( v  e.  ran  (,)  /\  x  e.  v )  ->  E. y  e.  RR+  ( x ( ball `  D ) y ) 
C_  v )
114113ralrimiva 2857 . . . . . 6  |-  ( v  e.  ran  (,)  ->  A. x  e.  v  E. y  e.  RR+  ( x ( ball `  D
) y )  C_  v )
1153elmopn2 20821 . . . . . . 7  |-  ( D  e.  ( *Met `  RR )  ->  (
v  e.  J  <->  ( v  C_  RR  /\  A. x  e.  v  E. y  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
y )  C_  v
) ) )
1162, 115ax-mp 5 . . . . . 6  |-  ( v  e.  J  <->  ( v  C_  RR  /\  A. x  e.  v  E. y  e.  RR+  ( x (
ball `  D )
y )  C_  v
) )
1179, 114, 116sylanbrc 664 . . . . 5  |-  ( v  e.  ran  (,)  ->  v  e.  J )
118117ssriv 3493 . . . 4  |-  ran  (,)  C_  J
119118, 5sseqtri 3521 . . 3  |-  ran  (,)  C_  ( topGen `  ran  ( ball `  D ) )
120 2basgen 19365 . . 3  |-  ( ( ran  ( ball `  D
)  C_  ran  (,)  /\  ran  (,)  C_  ( topGen ` 
ran  ( ball `  D
) ) )  -> 
( topGen `  ran  ( ball `  D ) )  =  ( topGen `  ran  (,) )
)
1216, 119, 120mp2an 672 . 2  |-  ( topGen ` 
ran  ( ball `  D
) )  =  (
topGen `  ran  (,) )
1225, 121eqtr2i 2473 1  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  =  J
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1383    e. wcel 1804    =/= wne 2638   A.wral 2793   E.wrex 2794    i^i cin 3460    C_ wss 3461   (/)c0 3770   ifcif 3926   ~Pcpw 3997   U.cuni 4234   class class class wbr 4437    X. cxp 4987   ran crn 4990    |` cres 4991    o. ccom 4993    Fn wfn 5573   -->wf 5574   ` cfv 5578  (class class class)co 6281   RRcr 9494   1c1 9496    + caddc 9498   -oocmnf 9629   RR*cxr 9630    < clt 9631    <_ cle 9632    - cmin 9810   RR+crp 11229   (,)cioo 11538   abscabs 13046   topGenctg 14712   *Metcxmt 18277   ballcbl 18279   MetOpencmopn 18282   TopBasesctb 19271
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1605  ax-4 1618  ax-5 1691  ax-6 1734  ax-7 1776  ax-8 1806  ax-9 1808  ax-10 1823  ax-11 1828  ax-12 1840  ax-13 1985  ax-ext 2421  ax-sep 4558  ax-nul 4566  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6577  ax-cnex 9551  ax-resscn 9552  ax-1cn 9553  ax-icn 9554  ax-addcl 9555  ax-addrcl 9556  ax-mulcl 9557  ax-mulrcl 9558  ax-mulcom 9559  ax-addass 9560  ax-mulass 9561  ax-distr 9562  ax-i2m1 9563  ax-1ne0 9564  ax-1rid 9565  ax-rnegex 9566  ax-rrecex 9567  ax-cnre 9568  ax-pre-lttri 9569  ax-pre-lttrn 9570  ax-pre-ltadd 9571  ax-pre-mulgt0 9572  ax-pre-sup 9573
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 975  df-3an 976  df-tru 1386  df-ex 1600  df-nf 1604  df-sb 1727  df-eu 2272  df-mo 2273  df-clab 2429  df-cleq 2435  df-clel 2438  df-nfc 2593  df-ne 2640  df-nel 2641  df-ral 2798  df-rex 2799  df-reu 2800  df-rmo 2801  df-rab 2802  df-v 3097  df-sbc 3314  df-csb 3421  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3771  df-if 3927  df-pw 3999  df-sn 4015  df-pr 4017  df-tp 4019  df-op 4021  df-uni 4235  df-iun 4317  df-br 4438  df-opab 4496  df-mpt 4497  df-tr 4531  df-eprel 4781  df-id 4785  df-po 4790  df-so 4791  df-fr 4828  df-we 4830  df-ord 4871  df-on 4872  df-lim 4873  df-suc 4874  df-xp 4995  df-rel 4996  df-cnv 4997  df-co 4998  df-dm 4999  df-rn 5000  df-res 5001  df-ima 5002  df-iota 5541  df-fun 5580  df-fn 5581  df-f 5582  df-f1 5583  df-fo 5584  df-f1o 5585  df-fv 5586  df-riota 6242  df-ov 6284  df-oprab 6285  df-mpt2 6286  df-om 6686  df-1st 6785  df-2nd 6786  df-recs 7044  df-rdg 7078  df-er 7313  df-map 7424  df-en 7519  df-dom 7520  df-sdom 7521  df-sup 7903  df-pnf 9633  df-mnf 9634  df-xr 9635  df-ltxr 9636  df-le 9637  df-sub 9812  df-neg 9813  df-div 10213  df-nn 10543  df-2 10600  df-3 10601  df-n0 10802  df-z 10871  df-uz 11091  df-q 11192  df-rp 11230  df-xneg 11327  df-xadd 11328  df-xmul 11329  df-ioo 11542  df-seq 12087  df-exp 12146  df-cj 12911  df-re 12912  df-im 12913  df-sqrt 13047  df-abs 13048  df-topgen 14718  df-psmet 18285  df-xmet 18286  df-met 18287  df-bl 18288  df-mopn 18289  df-bases 19274
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