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Theorem blbnd

Description: A ball is bounded. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009) (Proof shortened by Mario Carneiro, 15-Jan-2014)

Ref Expression
Assertion blbnd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ → M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ Bnd ⁡ Y ball ⁡ M R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp1 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ → M ∈ ∞Met ⁡ X
2 rexr ⊢ R ∈ ℝ → R ∈ ℝ *
3 blssm ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ * → Y ball ⁡ M R ⊆ X
4 2 3 syl3an3 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ → Y ball ⁡ M R ⊆ X
5 xmetres2 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ball ⁡ M R ⊆ X → M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ ∞Met ⁡ Y ball ⁡ M R
6 1 4 5 syl2anc ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ → M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ ∞Met ⁡ Y ball ⁡ M R
7 6 adantr ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R = ∅ → M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ ∞Met ⁡ Y ball ⁡ M R
8 rzal ⊢ Y ball ⁡ M R = ∅ → ∀ x ∈ Y ball ⁡ M R ∃ r ∈ ℝ + Y ball ⁡ M R = x ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R r
9 8 adantl ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R = ∅ → ∀ x ∈ Y ball ⁡ M R ∃ r ∈ ℝ + Y ball ⁡ M R = x ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R r
10 isbndx ⊢ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ Bnd ⁡ Y ball ⁡ M R ↔ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ ∞Met ⁡ Y ball ⁡ M R ∧ ∀ x ∈ Y ball ⁡ M R ∃ r ∈ ℝ + Y ball ⁡ M R = x ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R r
11 7 9 10 sylanbrc ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R = ∅ → M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ Bnd ⁡ Y ball ⁡ M R
12 6 adantr ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ ∞Met ⁡ Y ball ⁡ M R
13 1 adantr ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → M ∈ ∞Met ⁡ X
14 simpl2 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → Y ∈ X
15 simpl3 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → R ∈ ℝ
16 xbln0 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ * → Y ball ⁡ M R ≠ ∅ ↔ 0 < R
17 2 16 syl3an3 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ → Y ball ⁡ M R ≠ ∅ ↔ 0 < R
18 17 biimpa ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → 0 < R
19 15 18 elrpd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → R ∈ ℝ +
20 blcntr ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ + → Y ∈ Y ball ⁡ M R
21 13 14 19 20 syl3anc ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → Y ∈ Y ball ⁡ M R
22 14 21 elind ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → Y ∈ X ∩ Y ball ⁡ M R
23 15 rexrd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → R ∈ ℝ *
24 eqid ⊢ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R = M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R
25 24 blres ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∩ Y ball ⁡ M R ∧ R ∈ ℝ * → Y ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R R = Y ball ⁡ M R ∩ Y ball ⁡ M R
26 13 22 23 25 syl3anc ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → Y ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R R = Y ball ⁡ M R ∩ Y ball ⁡ M R
27 inidm ⊢ Y ball ⁡ M R ∩ Y ball ⁡ M R = Y ball ⁡ M R
28 26 27 eqtr2di ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → Y ball ⁡ M R = Y ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R R
29 rspceov ⊢ Y ∈ Y ball ⁡ M R ∧ R ∈ ℝ + ∧ Y ball ⁡ M R = Y ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R R → ∃ x ∈ Y ball ⁡ M R ∃ r ∈ ℝ + Y ball ⁡ M R = x ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R r
30 21 19 28 29 syl3anc ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → ∃ x ∈ Y ball ⁡ M R ∃ r ∈ ℝ + Y ball ⁡ M R = x ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R r
31 isbnd2 ⊢ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ Bnd ⁡ Y ball ⁡ M R ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ ↔ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ ∞Met ⁡ Y ball ⁡ M R ∧ ∃ x ∈ Y ball ⁡ M R ∃ r ∈ ℝ + Y ball ⁡ M R = x ball ⁡ M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R r
32 12 30 31 sylanbrc ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ Bnd ⁡ Y ball ⁡ M R ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅
33 32 simpld ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Y ball ⁡ M R ≠ ∅ → M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ Bnd ⁡ Y ball ⁡ M R
34 11 33 pm2.61dane ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ → M ↾ Y ball ⁡ M R × Y ball ⁡ M R ∈ Bnd ⁡ Y ball ⁡ M R