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Theorem ismet2 18355
Description: An extended metric is a metric exactly when it takes real values for all values of the arguments. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
ismet2  |-  ( D  e.  ( Met `  X
)  <->  ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR ) )

Proof of Theorem ismet2
Dummy variables  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elfvex 5750 . 2  |-  ( D  e.  ( Met `  X
)  ->  X  e.  _V )
2 elfvex 5750 . . 3  |-  ( D  e.  ( * Met `  X )  ->  X  e.  _V )
32adantr 452 . 2  |-  ( ( D  e.  ( * Met `  X )  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR )  ->  X  e.  _V )
4 simpllr 736 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( X  e. 
_V  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X
) )  /\  z  e.  X )  ->  D : ( X  X.  X ) --> RR )
5 simpr 448 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( X  e. 
_V  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X
) )  /\  z  e.  X )  ->  z  e.  X )
6 simplrl 737 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( X  e. 
_V  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X
) )  /\  z  e.  X )  ->  x  e.  X )
74, 5, 6fovrnd 6210 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( X  e. 
_V  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X
) )  /\  z  e.  X )  ->  (
z D x )  e.  RR )
8 simplrr 738 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( X  e. 
_V  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X
) )  /\  z  e.  X )  ->  y  e.  X )
94, 5, 8fovrnd 6210 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( X  e. 
_V  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X
) )  /\  z  e.  X )  ->  (
z D y )  e.  RR )
10 rexadd 10810 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( z D x )  e.  RR  /\  ( z D y )  e.  RR )  ->  ( ( z D x ) + e ( z D y ) )  =  ( ( z D x )  +  ( z D y ) ) )
117, 9, 10syl2anc 643 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( X  e. 
_V  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X
) )  /\  z  e.  X )  ->  (
( z D x ) + e ( z D y ) )  =  ( ( z D x )  +  ( z D y ) ) )
1211breq2d 4216 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( X  e. 
_V  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X
) )  /\  z  e.  X )  ->  (
( x D y )  <_  ( (
z D x ) + e ( z D y ) )  <-> 
( x D y )  <_  ( (
z D x )  +  ( z D y ) ) ) )
1312ralbidva 2713 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( X  e.  _V  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X ) )  -> 
( A. z  e.  X  ( x D y )  <_  (
( z D x ) + e ( z D y ) )  <->  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( (
z D x )  +  ( z D y ) ) ) )
1413anbi2d 685 . . . . . . 7  |-  ( ( ( X  e.  _V  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR )  /\  ( x  e.  X  /\  y  e.  X ) )  -> 
( ( ( ( x D y )  =  0  <->  x  =  y )  /\  A. z  e.  X  (
x D y )  <_  ( ( z D x ) + e ( z D y ) ) )  <-> 
( ( ( x D y )  =  0  <->  x  =  y
)  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_ 
( ( z D x )  +  ( z D y ) ) ) ) )
15142ralbidva 2737 . . . . . 6  |-  ( ( X  e.  _V  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR )  ->  ( A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( (
( x D y )  =  0  <->  x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( ( z D x ) + e ( z D y ) ) )  <->  A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( ( ( x D y )  =  0  <->  x  =  y
)  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_ 
( ( z D x )  +  ( z D y ) ) ) ) )
16 simpr 448 . . . . . . . 8  |-  ( ( X  e.  _V  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR )  ->  D : ( X  X.  X ) --> RR )
17 ressxr 9121 . . . . . . . 8  |-  RR  C_  RR*
18 fss 5591 . . . . . . . 8  |-  ( ( D : ( X  X.  X ) --> RR 
/\  RR  C_  RR* )  ->  D : ( X  X.  X ) --> RR* )
1916, 17, 18sylancl 644 . . . . . . 7  |-  ( ( X  e.  _V  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR )  ->  D : ( X  X.  X ) -->
RR* )
2019biantrurd 495 . . . . . 6  |-  ( ( X  e.  _V  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR )  ->  ( A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( (
( x D y )  =  0  <->  x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( ( z D x ) + e ( z D y ) ) )  <-> 
( D : ( X  X.  X ) -->
RR*  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( (
( x D y )  =  0  <->  x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( ( z D x ) + e ( z D y ) ) ) ) ) )
2115, 20bitr3d 247 . . . . 5  |-  ( ( X  e.  _V  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR )  ->  ( A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( (
( x D y )  =  0  <->  x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( ( z D x )  +  ( z D y ) ) )  <->  ( D : ( X  X.  X ) --> RR*  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  (
( ( x D y )  =  0  <-> 
x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  (
( z D x ) + e ( z D y ) ) ) ) ) )
2221pm5.32da 623 . . . 4  |-  ( X  e.  _V  ->  (
( D : ( X  X.  X ) --> RR  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( (
( x D y )  =  0  <->  x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( ( z D x )  +  ( z D y ) ) ) )  <-> 
( D : ( X  X.  X ) --> RR  /\  ( D : ( X  X.  X ) --> RR*  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  (
( ( x D y )  =  0  <-> 
x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  (
( z D x ) + e ( z D y ) ) ) ) ) ) )
23 ancom 438 . . . 4  |-  ( ( D : ( X  X.  X ) --> RR 
/\  ( D :
( X  X.  X
) --> RR*  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( (
( x D y )  =  0  <->  x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( ( z D x ) + e ( z D y ) ) ) ) )  <->  ( ( D : ( X  X.  X ) --> RR*  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  (
( ( x D y )  =  0  <-> 
x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  (
( z D x ) + e ( z D y ) ) ) )  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR ) )
2422, 23syl6bb 253 . . 3  |-  ( X  e.  _V  ->  (
( D : ( X  X.  X ) --> RR  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( (
( x D y )  =  0  <->  x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( ( z D x )  +  ( z D y ) ) ) )  <-> 
( ( D :
( X  X.  X
) --> RR*  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  ( (
( x D y )  =  0  <->  x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  ( ( z D x ) + e ( z D y ) ) ) )  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR ) ) )
25 ismet 18345 . . 3  |-  ( X  e.  _V  ->  ( D  e.  ( Met `  X )  <->  ( D : ( X  X.  X ) --> RR  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  (
( ( x D y )  =  0  <-> 
x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  (
( z D x )  +  ( z D y ) ) ) ) ) )
26 isxmet 18346 . . . 4  |-  ( X  e.  _V  ->  ( D  e.  ( * Met `  X )  <->  ( D : ( X  X.  X ) --> RR*  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  (
( ( x D y )  =  0  <-> 
x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  (
( z D x ) + e ( z D y ) ) ) ) ) )
2726anbi1d 686 . . 3  |-  ( X  e.  _V  ->  (
( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR )  <->  ( ( D : ( X  X.  X ) --> RR*  /\  A. x  e.  X  A. y  e.  X  (
( ( x D y )  =  0  <-> 
x  =  y )  /\  A. z  e.  X  ( x D y )  <_  (
( z D x ) + e ( z D y ) ) ) )  /\  D : ( X  X.  X ) --> RR ) ) )
2824, 25, 273bitr4d 277 . 2  |-  ( X  e.  _V  ->  ( D  e.  ( Met `  X )  <->  ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR ) ) )
291, 3, 28pm5.21nii 343 1  |-  ( D  e.  ( Met `  X
)  <->  ( D  e.  ( * Met `  X
)  /\  D :
( X  X.  X
) --> RR ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    <-> wb 177    /\ wa 359    = wceq 1652    e. wcel 1725   A.wral 2697   _Vcvv 2948    C_ wss 3312   class class class wbr 4204    X. cxp 4868   -->wf 5442   ` cfv 5446  (class class class)co 6073   RRcr 8981   0cc0 8982    + caddc 8985   RR*cxr 9111    <_ cle 9113   + ecxad 10700   * Metcxmt 16678   Metcme 16679
This theorem is referenced by:  metxmet  18356  metres2  18385  prdsmet  18392  imasf1omet  18398  xmetresbl  18459  stdbdmet  18538  isbndx  26482
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2416  ax-sep 4322  ax-nul 4330  ax-pow 4369  ax-pr 4395  ax-un 4693  ax-cnex 9038  ax-resscn 9039  ax-1cn 9040  ax-icn 9041  ax-addcl 9042  ax-mulcl 9044  ax-i2m1 9050
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2284  df-mo 2285  df-clab 2422  df-cleq 2428  df-clel 2431  df-nfc 2560  df-ne 2600  df-nel 2601  df-ral 2702  df-rex 2703  df-rab 2706  df-v 2950  df-sbc 3154  df-csb 3244  df-dif 3315  df-un 3317  df-in 3319  df-ss 3326  df-nul 3621  df-if 3732  df-pw 3793  df-sn 3812  df-pr 3813  df-op 3815  df-uni 4008  df-br 4205  df-opab 4259  df-mpt 4260  df-id 4490  df-xp 4876  df-rel 4877  df-cnv 4878  df-co 4879  df-dm 4880  df-rn 4881  df-res 4882  df-ima 4883  df-iota 5410  df-fun 5448  df-fn 5449  df-f 5450  df-f1 5451  df-fo 5452  df-f1o 5453  df-fv 5454  df-ov 6076  df-oprab 6077  df-mpt2 6078  df-er 6897  df-map 7012  df-en 7102  df-dom 7103  df-sdom 7104  df-pnf 9114  df-mnf 9115  df-xr 9116  df-xadd 10703  df-xmet 16687  df-met 16688
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