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

Theorem metustid 22359
Description: The identity diagonal is included in all elements of the filter base generated by the metric 𝐷. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Nov-2017.) (Revised by Thierry Arnoux, 11-Feb-2018.)
Hypothesis
Ref Expression
metust.1 𝐹 = ran (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
Assertion
Ref Expression
metustid ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → ( I ↾ 𝑋) ⊆ 𝐴)
Distinct variable groups:   𝐷,𝑎   𝑋,𝑎   𝐴,𝑎   𝐹,𝑎

Proof of Theorem metustid
Dummy variables 𝑝 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 relres 5426 . . 3 Rel ( I ↾ 𝑋)
21a1i 11 . 2 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → Rel ( I ↾ 𝑋))
3 vex 3203 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑞 ∈ V
43brres 5402 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝( I ↾ 𝑋)𝑞 ↔ (𝑝 I 𝑞𝑝𝑋))
5 df-br 4654 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝( I ↾ 𝑋)𝑞 ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋))
63ideq 5274 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑝 I 𝑞𝑝 = 𝑞)
76anbi1i 731 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑝 I 𝑞𝑝𝑋) ↔ (𝑝 = 𝑞𝑝𝑋))
84, 5, 73bitr3i 290 . . . . . . . . . . . . 13 (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋) ↔ (𝑝 = 𝑞𝑝𝑋))
98biimpi 206 . . . . . . . . . . . 12 (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋) → (𝑝 = 𝑞𝑝𝑋))
109ad2antlr 763 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝑝 = 𝑞𝑝𝑋))
1110simpld 475 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 𝑝 = 𝑞)
12 df-ov 6653 . . . . . . . . . . 11 (𝑝𝐷𝑝) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑝⟩)
13 opeq2 4403 . . . . . . . . . . . 12 (𝑝 = 𝑞 → ⟨𝑝, 𝑝⟩ = ⟨𝑝, 𝑞⟩)
1413fveq2d 6195 . . . . . . . . . . 11 (𝑝 = 𝑞 → (𝐷‘⟨𝑝, 𝑝⟩) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩))
1512, 14syl5eq 2668 . . . . . . . . . 10 (𝑝 = 𝑞 → (𝑝𝐷𝑝) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩))
1611, 15syl 17 . . . . . . . . 9 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝑝𝐷𝑝) = (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩))
17 simplll 798 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋))
1810simprd 479 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 𝑝𝑋)
19 psmet0 22113 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝑝𝑋) → (𝑝𝐷𝑝) = 0)
2017, 18, 19syl2anc 693 . . . . . . . . 9 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝑝𝐷𝑝) = 0)
2116, 20eqtr3d 2658 . . . . . . . 8 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) = 0)
22 0xr 10086 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℝ*
2322a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ ℝ+ → 0 ∈ ℝ*)
24 rpxr 11840 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ ℝ+𝑎 ∈ ℝ*)
25 rpgt0 11844 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ ℝ+ → 0 < 𝑎)
26 lbico1 12228 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ*𝑎 ∈ ℝ* ∧ 0 < 𝑎) → 0 ∈ (0[,)𝑎))
2723, 24, 25, 26syl3anc 1326 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ ℝ+ → 0 ∈ (0[,)𝑎))
2827adantl 482 . . . . . . . 8 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 0 ∈ (0[,)𝑎))
2921, 28eqeltrd 2701 . . . . . . 7 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → (𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎))
30 psmetf 22111 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → 𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ*)
31 ffun 6048 . . . . . . . . . 10 (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* → Fun 𝐷)
3230, 31syl 17 . . . . . . . . 9 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → Fun 𝐷)
3332ad3antrrr 766 . . . . . . . 8 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → Fun 𝐷)
3411, 18eqeltrrd 2702 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → 𝑞𝑋)
35 opelxpi 5148 . . . . . . . . . 10 ((𝑝𝑋𝑞𝑋) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
3618, 34, 35syl2anc 693 . . . . . . . . 9 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝑋 × 𝑋))
37 fdm 6051 . . . . . . . . . . 11 (𝐷:(𝑋 × 𝑋)⟶ℝ* → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
3830, 37syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
3938ad3antrrr 766 . . . . . . . . 9 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → dom 𝐷 = (𝑋 × 𝑋))
4036, 39eleqtrrd 2704 . . . . . . . 8 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ dom 𝐷)
41 fvimacnv 6332 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐷 ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ dom 𝐷) → ((𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
4233, 40, 41syl2anc 693 . . . . . . 7 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → ((𝐷‘⟨𝑝, 𝑞⟩) ∈ (0[,)𝑎) ↔ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
4329, 42mpbid 222 . . . . . 6 ((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4443adantr 481 . . . . 5 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
45 simpr 477 . . . . 5 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4644, 45eleqtrrd 2704 . . . 4 (((((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) ∧ 𝑎 ∈ ℝ+) ∧ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴)
47 simplr 792 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) → 𝐴𝐹)
48 metust.1 . . . . . . 7 𝐹 = ran (𝑎 ∈ ℝ+ ↦ (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
4948metustel 22355 . . . . . 6 (𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) → (𝐴𝐹 ↔ ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
5049ad2antrr 762 . . . . 5 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) → (𝐴𝐹 ↔ ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎))))
5147, 50mpbid 222 . . . 4 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) → ∃𝑎 ∈ ℝ+ 𝐴 = (𝐷 “ (0[,)𝑎)))
5246, 51r19.29a 3078 . . 3 (((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) ∧ ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋)) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴)
5352ex 450 . 2 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → (⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ ( I ↾ 𝑋) → ⟨𝑝, 𝑞⟩ ∈ 𝐴))
542, 53relssdv 5212 1 ((𝐷 ∈ (PsMet‘𝑋) ∧ 𝐴𝐹) → ( I ↾ 𝑋) ⊆ 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1483  wcel 1990  wrex 2913  wss 3574  cop 4183   class class class wbr 4653  cmpt 4729   I cid 5023   × cxp 5112  ccnv 5113  dom cdm 5114  ran crn 5115  cres 5116  cima 5117  Rel wrel 5119  Fun wfun 5882  wf 5884  cfv 5888  (class class class)co 6650  0cc0 9936  *cxr 10073   < clt 10074  +crp 11832  [,)cico 12177  PsMetcpsmet 19730
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-id 5024  df-po 5035  df-so 5036  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-er 7742  df-map 7859  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-rp 11833  df-ico 12181  df-psmet 19738
This theorem is referenced by:  metustfbas  22362  metust  22363
  Copyright terms: Public domain W3C validator