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Theorem metdcnlem

Description: The metric function of a metric space is always continuous in the topology generated by it. (Contributed by Mario Carneiro, 5-May-2014) (Revised by Mario Carneiro, 4-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses xmetdcn2.1 J = MetOpen D
xmetdcn2.2 C = dist 𝑠 *
xmetdcn2.3 K = MetOpen C
metdcn.d φ D ∞Met X
metdcn.a φ A X
metdcn.b φ B X
metdcn.r φ R +
metdcn.y φ Y X
metdcn.z φ Z X
metdcn.4 φ A D Y < R 2
metdcn.5 φ B D Z < R 2
Assertion metdcnlem φ A D B C Y D Z < R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 xmetdcn2.1 J = MetOpen D
2 xmetdcn2.2 C = dist 𝑠 *
3 xmetdcn2.3 K = MetOpen C
4 metdcn.d φ D ∞Met X
5 metdcn.a φ A X
6 metdcn.b φ B X
7 metdcn.r φ R +
8 metdcn.y φ Y X
9 metdcn.z φ Z X
10 metdcn.4 φ A D Y < R 2
11 metdcn.5 φ B D Z < R 2
12 2 xrsxmet C ∞Met *
13 12 a1i φ C ∞Met *
14 xmetcl D ∞Met X A X B X A D B *
15 4 5 6 14 syl3anc φ A D B *
16 xmetcl D ∞Met X Y X Z X Y D Z *
17 4 8 9 16 syl3anc φ Y D Z *
18 xmetcl D ∞Met X Y X B X Y D B *
19 4 8 6 18 syl3anc φ Y D B *
20 7 rphalfcld φ R 2 +
21 20 rpred φ R 2
22 xmetcl C ∞Met * A D B * Y D B * A D B C Y D B *
23 13 15 19 22 syl3anc φ A D B C Y D B *
24 20 rpxrd φ R 2 *
25 xmetcl D ∞Met X A X Y X A D Y *
26 4 5 8 25 syl3anc φ A D Y *
27 2 xmetrtri2 D ∞Met X A X Y X B X A D B C Y D B A D Y
28 4 5 8 6 27 syl13anc φ A D B C Y D B A D Y
29 23 26 24 28 10 xrlelttrd φ A D B C Y D B < R 2
30 23 24 29 xrltled φ A D B C Y D B R 2
31 xmetlecl C ∞Met * A D B * Y D B * R 2 A D B C Y D B R 2 A D B C Y D B
32 13 15 19 21 30 31 syl122anc φ A D B C Y D B
33 xmetcl C ∞Met * Y D B * Y D Z * Y D B C Y D Z *
34 13 19 17 33 syl3anc φ Y D B C Y D Z *
35 xmetcl D ∞Met X B X Z X B D Z *
36 4 6 9 35 syl3anc φ B D Z *
37 xmetsym D ∞Met X Y X B X Y D B = B D Y
38 4 8 6 37 syl3anc φ Y D B = B D Y
39 xmetsym D ∞Met X Y X Z X Y D Z = Z D Y
40 4 8 9 39 syl3anc φ Y D Z = Z D Y
41 38 40 oveq12d φ Y D B C Y D Z = B D Y C Z D Y
42 2 xmetrtri2 D ∞Met X B X Z X Y X B D Y C Z D Y B D Z
43 4 6 9 8 42 syl13anc φ B D Y C Z D Y B D Z
44 41 43 eqbrtrd φ Y D B C Y D Z B D Z
45 34 36 24 44 11 xrlelttrd φ Y D B C Y D Z < R 2
46 34 24 45 xrltled φ Y D B C Y D Z R 2
47 xmetlecl C ∞Met * Y D B * Y D Z * R 2 Y D B C Y D Z R 2 Y D B C Y D Z
48 13 19 17 21 46 47 syl122anc φ Y D B C Y D Z
49 32 48 readdcld φ A D B C Y D B + Y D B C Y D Z
50 xmettri C ∞Met * A D B * Y D Z * Y D B * A D B C Y D Z A D B C Y D B + 𝑒 Y D B C Y D Z
51 13 15 17 19 50 syl13anc φ A D B C Y D Z A D B C Y D B + 𝑒 Y D B C Y D Z
52 32 48 rexaddd φ A D B C Y D B + 𝑒 Y D B C Y D Z = A D B C Y D B + Y D B C Y D Z
53 51 52 breqtrd φ A D B C Y D Z A D B C Y D B + Y D B C Y D Z
54 xmetlecl C ∞Met * A D B * Y D Z * A D B C Y D B + Y D B C Y D Z A D B C Y D Z A D B C Y D B + Y D B C Y D Z A D B C Y D Z
55 13 15 17 49 53 54 syl122anc φ A D B C Y D Z
56 7 rpred φ R
57 32 48 56 29 45 lt2halvesd φ A D B C Y D B + Y D B C Y D Z < R
58 55 49 56 53 57 lelttrd φ A D B C Y D Z < R