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Theorem abvtri

Description: An absolute value satisfies the triangle inequality. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Sep-2014)

Ref Expression
Hypotheses abvf.a ⊢ A = AbsVal ⁡ R
abvf.b ⊢ B = Base R
abvtri.p ⊢ + ˙ = + R
Assertion abvtri ⊢ F ∈ A ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X + ˙ Y ≤ F ⁡ X + F ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 abvf.a ⊢ A = AbsVal ⁡ R
2 abvf.b ⊢ B = Base R
3 abvtri.p ⊢ + ˙ = + R
4 1 abvrcl ⊢ F ∈ A → R ∈ Ring
5 eqid ⊢ ⋅ R = ⋅ R
6 eqid ⊢ 0 R = 0 R
7 1 2 3 5 6 isabv ⊢ R ∈ Ring → F ∈ A ↔ F : B ⟶ 0 +∞ ∧ ∀ x ∈ B F ⁡ x = 0 ↔ x = 0 R ∧ ∀ y ∈ B F ⁡ x ⋅ R y = F ⁡ x ⁢ F ⁡ y ∧ F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y
8 4 7 syl ⊢ F ∈ A → F ∈ A ↔ F : B ⟶ 0 +∞ ∧ ∀ x ∈ B F ⁡ x = 0 ↔ x = 0 R ∧ ∀ y ∈ B F ⁡ x ⋅ R y = F ⁡ x ⁢ F ⁡ y ∧ F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y
9 8 ibi ⊢ F ∈ A → F : B ⟶ 0 +∞ ∧ ∀ x ∈ B F ⁡ x = 0 ↔ x = 0 R ∧ ∀ y ∈ B F ⁡ x ⋅ R y = F ⁡ x ⁢ F ⁡ y ∧ F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y
10 simpr ⊢ F ⁡ x ⋅ R y = F ⁡ x ⁢ F ⁡ y ∧ F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y → F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y
11 10 ralimi ⊢ ∀ y ∈ B F ⁡ x ⋅ R y = F ⁡ x ⁢ F ⁡ y ∧ F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y → ∀ y ∈ B F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y
12 11 adantl ⊢ F ⁡ x = 0 ↔ x = 0 R ∧ ∀ y ∈ B F ⁡ x ⋅ R y = F ⁡ x ⁢ F ⁡ y ∧ F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y → ∀ y ∈ B F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y
13 12 ralimi ⊢ ∀ x ∈ B F ⁡ x = 0 ↔ x = 0 R ∧ ∀ y ∈ B F ⁡ x ⋅ R y = F ⁡ x ⁢ F ⁡ y ∧ F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y
14 9 13 simpl2im ⊢ F ∈ A → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y
15 fvoveq1 ⊢ x = X → F ⁡ x + ˙ y = F ⁡ X + ˙ y
16 fveq2 ⊢ x = X → F ⁡ x = F ⁡ X
17 16 oveq1d ⊢ x = X → F ⁡ x + F ⁡ y = F ⁡ X + F ⁡ y
18 15 17 breq12d ⊢ x = X → F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y ↔ F ⁡ X + ˙ y ≤ F ⁡ X + F ⁡ y
19 oveq2 ⊢ y = Y → X + ˙ y = X + ˙ Y
20 19 fveq2d ⊢ y = Y → F ⁡ X + ˙ y = F ⁡ X + ˙ Y
21 fveq2 ⊢ y = Y → F ⁡ y = F ⁡ Y
22 21 oveq2d ⊢ y = Y → F ⁡ X + F ⁡ y = F ⁡ X + F ⁡ Y
23 20 22 breq12d ⊢ y = Y → F ⁡ X + ˙ y ≤ F ⁡ X + F ⁡ y ↔ F ⁡ X + ˙ Y ≤ F ⁡ X + F ⁡ Y
24 18 23 rspc2v ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B F ⁡ x + ˙ y ≤ F ⁡ x + F ⁡ y → F ⁡ X + ˙ Y ≤ F ⁡ X + F ⁡ Y
25 14 24 syl5com ⊢ F ∈ A → X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X + ˙ Y ≤ F ⁡ X + F ⁡ Y
26 25 3impib ⊢ F ∈ A ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X + ˙ Y ≤ F ⁡ X + F ⁡ Y