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Theorem blhalf

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)

Ref Expression
Assertion blhalf ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Y ball ⁡ M R 2 ⊆ Z ball ⁡ M R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpll ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → M ∈ ∞Met ⁡ X
2 simplr ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Y ∈ X
3 simprr ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Z ∈ Y ball ⁡ M R 2
4 simprl ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → R ∈ ℝ
5 4 rehalfcld ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → R 2 ∈ ℝ
6 5 rexrd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → R 2 ∈ ℝ *
7 elbl ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R 2 ∈ ℝ * → Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 ↔ Z ∈ X ∧ Y M Z < R 2
8 1 2 6 7 syl3anc ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 ↔ Z ∈ X ∧ Y M Z < R 2
9 3 8 mpbid ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Z ∈ X ∧ Y M Z < R 2
10 9 simpld ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Z ∈ X
11 xmetcl ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ Z ∈ X → Y M Z ∈ ℝ *
12 1 2 10 11 syl3anc ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Y M Z ∈ ℝ *
13 9 simprd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Y M Z < R 2
14 12 6 13 xrltled ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Y M Z ≤ R 2
15 5 recnd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → R 2 ∈ ℂ
16 4 recnd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → R ∈ ℂ
17 16 2halvesd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → R 2 + R 2 = R
18 15 15 17 mvlraddd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → R 2 = R − R 2
19 14 18 breqtrd ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Y M Z ≤ R − R 2
20 blss2 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ Z ∈ X ∧ R 2 ∈ ℝ ∧ R ∈ ℝ ∧ Y M Z ≤ R − R 2 → Y ball ⁡ M R 2 ⊆ Z ball ⁡ M R
21 1 2 10 5 4 19 20 syl33anc ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ Y ∈ X ∧ R ∈ ℝ ∧ Z ∈ Y ball ⁡ M R 2 → Y ball ⁡ M R 2 ⊆ Z ball ⁡ M R