Theorem xpsxms 22149

Description: A binary product of metric spaces is a metric space. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Aug-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
xpsms.t	⊢ 𝑇 = (𝑅 ×s 𝑆)

Assertion

Ref	Expression
xpsxms	⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → 𝑇 ∈ ∞MetSp)

Proof of Theorem xpsxms

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		xpsms.t	. . 3 ⊢ 𝑇 = (𝑅 ×s 𝑆)
2		eqid 2610	. . 3 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
3		eqid 2610	. . 3 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
4		simpl 472	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → 𝑅 ∈ ∞MetSp)
5		simpr 476	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → 𝑆 ∈ ∞MetSp)
6		eqid 2610	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))
7		eqid 2610	. . 3 ⊢ (Scalar‘𝑅) = (Scalar‘𝑅)
8		eqid 2610	. . 3 ⊢ ((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})) = ((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))
9	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	xpsval 16055	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → 𝑇 = (◡(𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) “s ((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))))
10	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	xpslem 16056	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → ran (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) = (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}))))
11	6	xpsff1o2 16054	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):((Base‘𝑅) × (Base‘𝑆))–1-1-onto→ran (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))
12		f1ocnv 6062	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):((Base‘𝑅) × (Base‘𝑆))–1-1-onto→ran (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})) → ◡(𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):ran (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))–1-1-onto→((Base‘𝑅) × (Base‘𝑆)))
13	11, 12	mp1i 13	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → ◡(𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦})):ran (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ↦ ◡({𝑥} +𝑐 {𝑦}))–1-1-onto→((Base‘𝑅) × (Base‘𝑆)))
14		fvex 6113	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑅) ∈ V
15	14	a1i 11	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → (Scalar‘𝑅) ∈ V)
16		2onn 7607	. . . 4 ⊢ 2𝑜 ∈ ω
17		nnfi 8038	. . . 4 ⊢ (2𝑜 ∈ ω → 2𝑜 ∈ Fin)
18	16, 17	mp1i 13	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → 2𝑜 ∈ Fin)
19		xpscf 16049	. . . 4 ⊢ (◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}):2𝑜⟶∞MetSp ↔ (𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp))
20	19	biimpri 217	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → ◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}):2𝑜⟶∞MetSp)
21	8	prdsxms 22145	. . 3 ⊢ (((Scalar‘𝑅) ∈ V ∧ 2𝑜 ∈ Fin ∧ ◡({𝑅} +𝑐 {𝑆}):2𝑜⟶∞MetSp) → ((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})) ∈ ∞MetSp)
22	15, 18, 20, 21	syl3anc 1318	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → ((Scalar‘𝑅)Xs◡({𝑅} +𝑐 {𝑆})) ∈ ∞MetSp)
23	9, 10, 13, 22	imasf1oxms 22104	1 ⊢ ((𝑅 ∈ ∞MetSp ∧ 𝑆 ∈ ∞MetSp) → 𝑇 ∈ ∞MetSp)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  Vcvv 3173  {csn 4125   × cxp 5036  ^◡ccnv 5037  ran crn 5039  ⟶wf 5800  –1-1-onto→wf1o 5803  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549   ↦ cmpt2 6551  ωcom 6957  2_𝑜c2o 7441  Fincfn 7841   +_𝑐 ccda 8872  Basecbs 15695  Scalarcsca 15771  X_scprds 15929   ×_s cxps 15989  ∞MetSpcxme 21932

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-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  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-int 4411  df-iun 4457  df-iin 4458  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-se 4998  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-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-ixp 7795  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-fi 8200  df-sup 8231  df-inf 8232  df-oi 8298  df-card 8648  df-cda 8873  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-3 10957  df-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-dec 11370  df-uz 11564  df-q 11665  df-rp 11709  df-xneg 11822  df-xadd 11823  df-xmul 11824  df-icc 12053  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-seq 12664  df-hash 12980  df-struct 15697  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-sca 15784  df-vsca 15785  df-ip 15786  df-tset 15787  df-ple 15788  df-ds 15791  df-hom 15793  df-cco 15794  df-rest 15906  df-topn 15907  df-0g 15925  df-gsum 15926  df-topgen 15927  df-pt 15928  df-prds 15931  df-xrs 15985  df-qtop 15990  df-imas 15991  df-xps 15993  df-mre 16069  df-mrc 16070  df-acs 16072  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-submnd 17159  df-mulg 17364  df-cntz 17573  df-cmn 18018  df-psmet 19559  df-xmet 19560  df-bl 19562  df-mopn 19563  df-top 20521  df-bases 20522  df-topon 20523  df-topsp 20524  df-xms 21935

This theorem is referenced by:  tmsxps  22151  tmsxpsmopn  22152