Metamath Proof Explorer


Theorem isbnd3

Description: A metric space is bounded iff the metric function maps to some bounded real interval. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Sep-2015)

Ref Expression
Assertion isbnd3 ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ↔ M ∈ Met ⁡ X ∧ ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 bndmet ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X → M ∈ Met ⁡ X
2 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
3 2 ne0ii ⊢ ℝ ≠ ∅
4 metf ⊢ M ∈ Met ⁡ X → M : X × X ⟶ ℝ
5 4 ffnd ⊢ M ∈ Met ⁡ X → M Fn X × X
6 1 5 syl ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X → M Fn X × X
7 6 ad2antrr ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X = ∅ ∧ x ∈ ℝ → M Fn X × X
8 1 4 syl ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X → M : X × X ⟶ ℝ
9 8 fdmd ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X → dom ⁡ M = X × X
10 xpeq2 ⊢ X = ∅ → X × X = X × ∅
11 xp0 ⊢ X × ∅ = ∅
12 10 11 eqtrdi ⊢ X = ∅ → X × X = ∅
13 9 12 sylan9eq ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X = ∅ → dom ⁡ M = ∅
14 13 adantr ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X = ∅ ∧ x ∈ ℝ → dom ⁡ M = ∅
15 dm0rn0 ⊢ dom ⁡ M = ∅ ↔ ran ⁡ M = ∅
16 14 15 sylib ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X = ∅ ∧ x ∈ ℝ → ran ⁡ M = ∅
17 0ss ⊢ ∅ ⊆ 0 x
18 16 17 eqsstrdi ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X = ∅ ∧ x ∈ ℝ → ran ⁡ M ⊆ 0 x
19 df-f ⊢ M : X × X ⟶ 0 x ↔ M Fn X × X ∧ ran ⁡ M ⊆ 0 x
20 7 18 19 sylanbrc ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X = ∅ ∧ x ∈ ℝ → M : X × X ⟶ 0 x
21 20 ralrimiva ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X = ∅ → ∀ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
22 r19.2z ⊢ ℝ ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
23 3 21 22 sylancr ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X = ∅ → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
24 isbnd2 ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X ≠ ∅ ↔ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ ∃ y ∈ X ∃ r ∈ ℝ + X = y ball ⁡ M r
25 24 simprbi ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X ≠ ∅ → ∃ y ∈ X ∃ r ∈ ℝ + X = y ball ⁡ M r
26 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
27 simprlr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r → r ∈ ℝ +
28 27 rpred ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r → r ∈ ℝ
29 remulcl ⊢ 2 ∈ ℝ ∧ r ∈ ℝ → 2 ⁢ r ∈ ℝ
30 26 28 29 sylancr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r → 2 ⁢ r ∈ ℝ
31 5 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r → M Fn X × X
32 simpll ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → M ∈ Met ⁡ X
33 simprl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x ∈ X
34 simprr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → z ∈ X
35 metcl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x M z ∈ ℝ
36 32 33 34 35 syl3anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x M z ∈ ℝ
37 metge0 ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → 0 ≤ x M z
38 32 33 34 37 syl3anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → 0 ≤ x M z
39 30 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → 2 ⁢ r ∈ ℝ
40 simprll ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r → y ∈ X
41 40 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → y ∈ X
42 metcl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ x ∈ X → y M x ∈ ℝ
43 32 41 33 42 syl3anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → y M x ∈ ℝ
44 metcl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y M z ∈ ℝ
45 32 41 34 44 syl3anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → y M z ∈ ℝ
46 43 45 readdcld ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → y M x + y M z ∈ ℝ
47 mettri2 ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x M z ≤ y M x + y M z
48 32 41 33 34 47 syl13anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x M z ≤ y M x + y M z
49 28 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → r ∈ ℝ
50 simplrr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → X = y ball ⁡ M r
51 33 50 eleqtrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x ∈ y ball ⁡ M r
52 metxmet ⊢ M ∈ Met ⁡ X → M ∈ ∞Met ⁡ X
53 32 52 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → M ∈ ∞Met ⁡ X
54 rpxr ⊢ r ∈ ℝ + → r ∈ ℝ *
55 54 ad2antlr ⊢ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r → r ∈ ℝ *
56 55 ad2antlr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → r ∈ ℝ *
57 elbl2 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ r ∈ ℝ * ∧ y ∈ X ∧ x ∈ X → x ∈ y ball ⁡ M r ↔ y M x < r
58 53 56 41 33 57 syl22anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x ∈ y ball ⁡ M r ↔ y M x < r
59 51 58 mpbid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → y M x < r
60 34 50 eleqtrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → z ∈ y ball ⁡ M r
61 elbl2 ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ r ∈ ℝ * ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → z ∈ y ball ⁡ M r ↔ y M z < r
62 53 56 41 34 61 syl22anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → z ∈ y ball ⁡ M r ↔ y M z < r
63 60 62 mpbid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → y M z < r
64 43 45 49 49 59 63 lt2addd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → y M x + y M z < r + r
65 49 recnd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → r ∈ ℂ
66 65 2timesd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → 2 ⁢ r = r + r
67 64 66 breqtrrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → y M x + y M z < 2 ⁢ r
68 36 46 39 48 67 lelttrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x M z < 2 ⁢ r
69 36 39 68 ltled ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x M z ≤ 2 ⁢ r
70 elicc2 ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ 2 ⁢ r ∈ ℝ → x M z ∈ 0 2 ⁢ r ↔ x M z ∈ ℝ ∧ 0 ≤ x M z ∧ x M z ≤ 2 ⁢ r
71 2 39 70 sylancr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x M z ∈ 0 2 ⁢ r ↔ x M z ∈ ℝ ∧ 0 ≤ x M z ∧ x M z ≤ 2 ⁢ r
72 36 38 69 71 mpbir3and ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r ∧ x ∈ X ∧ z ∈ X → x M z ∈ 0 2 ⁢ r
73 72 ralrimivva ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r → ∀ x ∈ X ∀ z ∈ X x M z ∈ 0 2 ⁢ r
74 ffnov ⊢ M : X × X ⟶ 0 2 ⁢ r ↔ M Fn X × X ∧ ∀ x ∈ X ∀ z ∈ X x M z ∈ 0 2 ⁢ r
75 31 73 74 sylanbrc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r → M : X × X ⟶ 0 2 ⁢ r
76 oveq2 ⊢ x = 2 ⁢ r → 0 x = 0 2 ⁢ r
77 76 feq3d ⊢ x = 2 ⁢ r → M : X × X ⟶ 0 x ↔ M : X × X ⟶ 0 2 ⁢ r
78 77 rspcev ⊢ 2 ⁢ r ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 2 ⁢ r → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
79 30 75 78 syl2anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M r → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
80 79 expr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ r ∈ ℝ + → X = y ball ⁡ M r → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
81 80 rexlimdvva ⊢ M ∈ Met ⁡ X → ∃ y ∈ X ∃ r ∈ ℝ + X = y ball ⁡ M r → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
82 1 81 syl ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X → ∃ y ∈ X ∃ r ∈ ℝ + X = y ball ⁡ M r → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
83 82 adantr ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X ≠ ∅ → ∃ y ∈ X ∃ r ∈ ℝ + X = y ball ⁡ M r → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
84 25 83 mpd ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ∧ X ≠ ∅ → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
85 23 84 pm2.61dane ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X → ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
86 1 85 jca ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X → M ∈ Met ⁡ X ∧ ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x
87 simpll ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x → M ∈ Met ⁡ X
88 simpllr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → x ∈ ℝ
89 87 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → M ∈ Met ⁡ X
90 simpr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → y ∈ X
91 met0 ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ y ∈ X → y M y = 0
92 89 90 91 syl2anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → y M y = 0
93 simplr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → M : X × X ⟶ 0 x
94 93 90 90 fovcdmd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → y M y ∈ 0 x
95 elicc2 ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ x ∈ ℝ → y M y ∈ 0 x ↔ y M y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y M y ∧ y M y ≤ x
96 2 88 95 sylancr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → y M y ∈ 0 x ↔ y M y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y M y ∧ y M y ≤ x
97 94 96 mpbid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → y M y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y M y ∧ y M y ≤ x
98 97 simp3d ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → y M y ≤ x
99 92 98 eqbrtrrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → 0 ≤ x
100 88 99 ge0p1rpd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → x + 1 ∈ ℝ +
101 fovcdm ⊢ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y M z ∈ 0 x
102 101 3expa ⊢ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y M z ∈ 0 x
103 102 adantlll ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y M z ∈ 0 x
104 elicc2 ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ x ∈ ℝ → y M z ∈ 0 x ↔ y M z ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y M z ∧ y M z ≤ x
105 2 88 104 sylancr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → y M z ∈ 0 x ↔ y M z ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y M z ∧ y M z ≤ x
106 105 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y M z ∈ 0 x ↔ y M z ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y M z ∧ y M z ≤ x
107 103 106 mpbid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y M z ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y M z ∧ y M z ≤ x
108 107 simp1d ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y M z ∈ ℝ
109 88 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x ∈ ℝ
110 peano2re ⊢ x ∈ ℝ → x + 1 ∈ ℝ
111 88 110 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → x + 1 ∈ ℝ
112 111 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x + 1 ∈ ℝ
113 107 simp3d ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y M z ≤ x
114 109 ltp1d ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x < x + 1
115 108 109 112 113 114 lelttrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y M z < x + 1
116 115 ralrimiva ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → ∀ z ∈ X y M z < x + 1
117 rabid2 ⊢ X = z ∈ X | y M z < x + 1 ↔ ∀ z ∈ X y M z < x + 1
118 116 117 sylibr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → X = z ∈ X | y M z < x + 1
119 89 52 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → M ∈ ∞Met ⁡ X
120 111 rexrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → x + 1 ∈ ℝ *
121 blval ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ x + 1 ∈ ℝ * → y ball ⁡ M x + 1 = z ∈ X | y M z < x + 1
122 119 90 120 121 syl3anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → y ball ⁡ M x + 1 = z ∈ X | y M z < x + 1
123 118 122 eqtr4d ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → X = y ball ⁡ M x + 1
124 oveq2 ⊢ r = x + 1 → y ball ⁡ M r = y ball ⁡ M x + 1
125 124 rspceeqv ⊢ x + 1 ∈ ℝ + ∧ X = y ball ⁡ M x + 1 → ∃ r ∈ ℝ + X = y ball ⁡ M r
126 100 123 125 syl2anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x ∧ y ∈ X → ∃ r ∈ ℝ + X = y ball ⁡ M r
127 126 ralrimiva ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x → ∀ y ∈ X ∃ r ∈ ℝ + X = y ball ⁡ M r
128 isbnd ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ↔ M ∈ Met ⁡ X ∧ ∀ y ∈ X ∃ r ∈ ℝ + X = y ball ⁡ M r
129 87 127 128 sylanbrc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ x ∈ ℝ ∧ M : X × X ⟶ 0 x → M ∈ Bnd ⁡ X
130 129 r19.29an ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x → M ∈ Bnd ⁡ X
131 86 130 impbii ⊢ M ∈ Bnd ⁡ X ↔ M ∈ Met ⁡ X ∧ ∃ x ∈ ℝ M : X × X ⟶ 0 x