Theorem metnrmlem1 22470

Description: Lemma for metnrm 22473. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jan-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 4-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
metdscn.f	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
metdscn.j	⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
metnrmlem.1	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
metnrmlem.2	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
metnrmlem.3	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
metnrmlem.4	⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑇) = ∅)

Assertion

Ref	Expression
metnrmlem1	⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ≤ (𝐴𝐷𝐵))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐷,𝑦   𝑦,𝐽   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝑇,𝑦   𝑥,𝑆,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑥,𝑦)   𝐽(𝑥)

Proof of Theorem metnrmlem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1re 9918	. . . 4 ⊢ 1 ∈ ℝ
2	1	rexri 9976	. . 3 ⊢ 1 ∈ ℝ*
3		metnrmlem.1	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
4	3	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
5		metnrmlem.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
6	5	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
7		eqid 2610	. . . . . . . . 9 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
8	7	cldss 20643	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝐽)
9	6, 8	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝐽)
10		metdscn.j	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
11	10	mopnuni 22056	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
12	4, 11	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
13	9, 12	sseqtr4d 3605	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑆 ⊆ 𝑋)
14		metdscn.f	. . . . . . 7 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ inf(ran (𝑦 ∈ 𝑆 ↦ (𝑥𝐷𝑦)), ℝ*, < ))
15	14	metdsf 22459	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
16	4, 13, 15	syl2anc 691	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐹:𝑋⟶(0[,]+∞))
17		metnrmlem.3	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
18	17	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
19	7	cldss 20643	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑇 ⊆ ∪ 𝐽)
20	18, 19	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑇 ⊆ ∪ 𝐽)
21	20, 12	sseqtr4d 3605	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝑇 ⊆ 𝑋)
22		simprr 792	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐵 ∈ 𝑇)
23	21, 22	sseldd 3569	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐵 ∈ 𝑋)
24	16, 23	ffvelrnd 6268	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ∈ (0[,]+∞))
25		elxrge0 12152	. . . . 5 ⊢ ((𝐹‘𝐵) ∈ (0[,]+∞) ↔ ((𝐹‘𝐵) ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ (𝐹‘𝐵)))
26	25	simplbi 475	. . . 4 ⊢ ((𝐹‘𝐵) ∈ (0[,]+∞) → (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*)
27	24, 26	syl 17	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*)
28		ifcl 4080	. . 3 ⊢ ((1 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ∈ ℝ*)
29	2, 27, 28	sylancr 694	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ∈ ℝ*)
30		simprl 790	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐴 ∈ 𝑆)
31	13, 30	sseldd 3569	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → 𝐴 ∈ 𝑋)
32		xmetcl 21946	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴𝐷𝐵) ∈ ℝ*)
33	4, 31, 23, 32	syl3anc 1318	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐴𝐷𝐵) ∈ ℝ*)
34		xrmin2 11883	. . 3 ⊢ ((1 ∈ ℝ* ∧ (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ*) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ≤ (𝐹‘𝐵))
35	2, 27, 34	sylancr 694	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ≤ (𝐹‘𝐵))
36	14	metdstri 22462	. . . 4 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋)) → (𝐹‘𝐵) ≤ ((𝐵𝐷𝐴) +𝑒 (𝐹‘𝐴)))
37	4, 13, 23, 31, 36	syl22anc 1319	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ≤ ((𝐵𝐷𝐴) +𝑒 (𝐹‘𝐴)))
38		xmetsym 21962	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐵𝐷𝐴) = (𝐴𝐷𝐵))
39	4, 23, 31, 38	syl3anc 1318	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐵𝐷𝐴) = (𝐴𝐷𝐵))
40	14	metds0 22461	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑆) → (𝐹‘𝐴) = 0)
41	4, 13, 30, 40	syl3anc 1318	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐴) = 0)
42	39, 41	oveq12d 6567	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → ((𝐵𝐷𝐴) +𝑒 (𝐹‘𝐴)) = ((𝐴𝐷𝐵) +𝑒 0))
43		xaddid1 11946	. . . . 5 ⊢ ((𝐴𝐷𝐵) ∈ ℝ* → ((𝐴𝐷𝐵) +𝑒 0) = (𝐴𝐷𝐵))
44	33, 43	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → ((𝐴𝐷𝐵) +𝑒 0) = (𝐴𝐷𝐵))
45	42, 44	eqtrd 2644	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → ((𝐵𝐷𝐴) +𝑒 (𝐹‘𝐴)) = (𝐴𝐷𝐵))
46	37, 45	breqtrd 4609	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → (𝐹‘𝐵) ≤ (𝐴𝐷𝐵))
47	29, 27, 33, 35, 46	xrletrd 11869	1 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑇)) → if(1 ≤ (𝐹‘𝐵), 1, (𝐹‘𝐵)) ≤ (𝐴𝐷𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ∩ cin 3539   ⊆ wss 3540  ∅c0 3874  ifcif 4036  ∪ cuni 4372   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643  ran crn 5039  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  infcinf 8230  0cc0 9815  1c1 9816  +∞cpnf 9950  ℝ^*cxr 9952   < clt 9953   ≤ cle 9954   +_𝑒 cxad 11820  [,]cicc 12049  ∞Metcxmt 19552  MetOpencmopn 19557  Clsdccld 20630

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-ec 7631  df-map 7746  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-sup 8231  df-inf 8232  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-q 11665  df-rp 11709  df-xneg 11822  df-xadd 11823  df-xmul 11824  df-icc 12053  df-topgen 15927  df-psmet 19559  df-xmet 19560  df-bl 19562  df-mopn 19563  df-top 20521  df-bases 20522  df-topon 20523  df-cld 20633

This theorem is referenced by:  metnrmlem3  22472