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Theorem blhalf 18392
Description: A ball of radius  R  / 
2 is contained in a ball of radius  R centered at any point inside the smaller ball. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 14-Jan-2014.)
Assertion
Ref Expression
blhalf  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( Y ( ball `  M
) ( R  / 
2 ) )  C_  ( Z ( ball `  M
) R ) )

Proof of Theorem blhalf
StepHypRef Expression
1 simpll 731 . 2  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  M  e.  ( * Met `  X
) )
2 simplr 732 . 2  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  Y  e.  X )
3 simprr 734 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) )
4 simprl 733 . . . . . . 7  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  R  e.  RR )
54rehalfcld 10174 . . . . . 6  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( R  /  2 )  e.  RR )
65rexrd 9094 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( R  /  2 )  e. 
RR* )
7 elbl 18375 . . . . 5  |-  ( ( M  e.  ( * Met `  X )  /\  Y  e.  X  /\  ( R  /  2
)  e.  RR* )  ->  ( Z  e.  ( Y ( ball `  M
) ( R  / 
2 ) )  <->  ( Z  e.  X  /\  ( Y M Z )  < 
( R  /  2
) ) ) )
81, 2, 6, 7syl3anc 1184 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( Z  e.  ( Y
( ball `  M )
( R  /  2
) )  <->  ( Z  e.  X  /\  ( Y M Z )  < 
( R  /  2
) ) ) )
93, 8mpbid 202 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( Z  e.  X  /\  ( Y M Z )  <  ( R  / 
2 ) ) )
109simpld 446 . 2  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  Z  e.  X )
119simprd 450 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( Y M Z )  < 
( R  /  2
) )
12 xmetcl 18318 . . . . . 6  |-  ( ( M  e.  ( * Met `  X )  /\  Y  e.  X  /\  Z  e.  X
)  ->  ( Y M Z )  e.  RR* )
131, 2, 10, 12syl3anc 1184 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( Y M Z )  e. 
RR* )
14 xrltle 10702 . . . . 5  |-  ( ( ( Y M Z )  e.  RR*  /\  ( R  /  2 )  e. 
RR* )  ->  (
( Y M Z )  <  ( R  /  2 )  -> 
( Y M Z )  <_  ( R  /  2 ) ) )
1513, 6, 14syl2anc 643 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  (
( Y M Z )  <  ( R  /  2 )  -> 
( Y M Z )  <_  ( R  /  2 ) ) )
1611, 15mpd 15 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( Y M Z )  <_ 
( R  /  2
) )
175recnd 9074 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( R  /  2 )  e.  CC )
1817, 17pncand 9372 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  (
( ( R  / 
2 )  +  ( R  /  2 ) )  -  ( R  /  2 ) )  =  ( R  / 
2 ) )
194recnd 9074 . . . . . 6  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  R  e.  CC )
20192halvesd 10173 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  (
( R  /  2
)  +  ( R  /  2 ) )  =  R )
2120oveq1d 6059 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  (
( ( R  / 
2 )  +  ( R  /  2 ) )  -  ( R  /  2 ) )  =  ( R  -  ( R  /  2
) ) )
2218, 21eqtr3d 2442 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( R  /  2 )  =  ( R  -  ( R  /  2 ) ) )
2316, 22breqtrd 4200 . 2  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( Y M Z )  <_ 
( R  -  ( R  /  2 ) ) )
24 blss2 18391 . 2  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X  /\  Z  e.  X
)  /\  ( ( R  /  2 )  e.  RR  /\  R  e.  RR  /\  ( Y M Z )  <_ 
( R  -  ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( Y ( ball `  M
) ( R  / 
2 ) )  C_  ( Z ( ball `  M
) R ) )
251, 2, 10, 5, 4, 23, 24syl33anc 1199 1  |-  ( ( ( M  e.  ( * Met `  X
)  /\  Y  e.  X )  /\  ( R  e.  RR  /\  Z  e.  ( Y ( ball `  M ) ( R  /  2 ) ) ) )  ->  ( Y ( ball `  M
) ( R  / 
2 ) )  C_  ( Z ( ball `  M
) R ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    e. wcel 1721    C_ wss 3284   class class class wbr 4176   ` cfv 5417  (class class class)co 6044   RRcr 8949    + caddc 8953   RR*cxr 9079    < clt 9080    <_ cle 9081    - cmin 9251    / cdiv 9637   2c2 10009   * Metcxmt 16645   ballcbl 16647
This theorem is referenced by:  met2ndci  18509  iscfil3  19183  cfilfcls  19184  iscmet3lem2  19202  lmcau  19222  lgamucov  24779  sstotbnd2  26377  isbnd2  26386  heiborlem8  26421
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2389  ax-sep 4294  ax-nul 4302  ax-pow 4341  ax-pr 4367  ax-un 4664  ax-cnex 9006  ax-resscn 9007  ax-1cn 9008  ax-icn 9009  ax-addcl 9010  ax-addrcl 9011  ax-mulcl 9012  ax-mulrcl 9013  ax-mulcom 9014  ax-addass 9015  ax-mulass 9016  ax-distr 9017  ax-i2m1 9018  ax-1ne0 9019  ax-1rid 9020  ax-rnegex 9021  ax-rrecex 9022  ax-cnre 9023  ax-pre-lttri 9024  ax-pre-lttrn 9025  ax-pre-ltadd 9026  ax-pre-mulgt0 9027
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2262  df-mo 2263  df-clab 2395  df-cleq 2401  df-clel 2404  df-nfc 2533  df-ne 2573  df-nel 2574  df-ral 2675  df-rex 2676  df-reu 2677  df-rmo 2678  df-rab 2679  df-v 2922  df-sbc 3126  df-csb 3216  df-dif 3287  df-un 3289  df-in 3291  df-ss 3298  df-nul 3593  df-if 3704  df-pw 3765  df-sn 3784  df-pr 3785  df-op 3787  df-uni 3980  df-iun 4059  df-br 4177  df-opab 4231  df-mpt 4232  df-id 4462  df-po 4467  df-so 4468  df-xp 4847  df-rel 4848  df-cnv 4849  df-co 4850  df-dm 4851  df-rn 4852  df-res 4853  df-ima 4854  df-iota 5381  df-fun 5419  df-fn 5420  df-f 5421  df-f1 5422  df-fo 5423  df-f1o 5424  df-fv 5425  df-ov 6047  df-oprab 6048  df-mpt2 6049  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-riota 6512  df-er 6868  df-map 6983  df-en 7073  df-dom 7074  df-sdom 7075  df-pnf 9082  df-mnf 9083  df-xr 9084  df-ltxr 9085  df-le 9086  df-sub 9253  df-neg 9254  df-div 9638  df-2 10018  df-rp 10573  df-xneg 10670  df-xadd 10671  df-xmul 10672  df-psmet 16653  df-xmet 16654  df-bl 16656
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