Metamath Proof Explorer


Theorem pstmval

Description: Value of the metric induced by a pseudometric D . (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Feb-2018)

Ref Expression
Hypothesis pstmval.1 ⊢ ∼ ˙ = ~ Met ⁡ D
Assertion pstmval ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → pstoMet ⁡ D = a ∈ X / ∼ ˙ , b ∈ X / ∼ ˙ ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x D y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pstmval.1 ⊢ ∼ ˙ = ~ Met ⁡ D
2 df-pstm ⊢ pstoMet = d ∈ ⋃ ran ⁡ PsMet ⟼ a ∈ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d , b ∈ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y
3 psmetdmdm ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → X = dom ⁡ dom ⁡ D
4 3 adantr ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D → X = dom ⁡ dom ⁡ D
5 dmeq ⊢ d = D → dom ⁡ d = dom ⁡ D
6 5 dmeqd ⊢ d = D → dom ⁡ dom ⁡ d = dom ⁡ dom ⁡ D
7 6 adantl ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D → dom ⁡ dom ⁡ d = dom ⁡ dom ⁡ D
8 4 7 eqtr4d ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D → X = dom ⁡ dom ⁡ d
9 qseq1 ⊢ X = dom ⁡ dom ⁡ d → X / ∼ ˙ = dom ⁡ dom ⁡ d / ∼ ˙
10 8 9 syl ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D → X / ∼ ˙ = dom ⁡ dom ⁡ d / ∼ ˙
11 fveq2 ⊢ d = D → ~ Met ⁡ d = ~ Met ⁡ D
12 1 11 eqtr4id ⊢ d = D → ∼ ˙ = ~ Met ⁡ d
13 12 qseq2d ⊢ d = D → dom ⁡ dom ⁡ d / ∼ ˙ = dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d
14 13 adantl ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D → dom ⁡ dom ⁡ d / ∼ ˙ = dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d
15 10 14 eqtr2d ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D → dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d = X / ∼ ˙
16 mpoeq12 ⊢ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d = X / ∼ ˙ ∧ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d = X / ∼ ˙ → a ∈ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d , b ∈ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y = a ∈ X / ∼ ˙ , b ∈ X / ∼ ˙ ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y
17 15 15 16 syl2anc ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D → a ∈ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d , b ∈ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y = a ∈ X / ∼ ˙ , b ∈ X / ∼ ˙ ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y
18 simp1r ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D ∧ a ∈ X / ∼ ˙ ∧ b ∈ X / ∼ ˙ → d = D
19 18 oveqd ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D ∧ a ∈ X / ∼ ˙ ∧ b ∈ X / ∼ ˙ → x d y = x D y
20 19 eqeq2d ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D ∧ a ∈ X / ∼ ˙ ∧ b ∈ X / ∼ ˙ → z = x d y ↔ z = x D y
21 20 2rexbidv ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D ∧ a ∈ X / ∼ ˙ ∧ b ∈ X / ∼ ˙ → ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y ↔ ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x D y
22 21 abbidv ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D ∧ a ∈ X / ∼ ˙ ∧ b ∈ X / ∼ ˙ → z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y = z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x D y
23 22 unieqd ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D ∧ a ∈ X / ∼ ˙ ∧ b ∈ X / ∼ ˙ → ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y = ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x D y
24 23 mpoeq3dva ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D → a ∈ X / ∼ ˙ , b ∈ X / ∼ ˙ ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y = a ∈ X / ∼ ˙ , b ∈ X / ∼ ˙ ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x D y
25 17 24 eqtrd ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ d = D → a ∈ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d , b ∈ dom ⁡ dom ⁡ d / ~ Met ⁡ d ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x d y = a ∈ X / ∼ ˙ , b ∈ X / ∼ ˙ ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x D y
26 elfvunirn ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → D ∈ ⋃ ran ⁡ PsMet
27 elfvex ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → X ∈ V
28 qsexg ⊢ X ∈ V → X / ∼ ˙ ∈ V
29 27 28 syl ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → X / ∼ ˙ ∈ V
30 mpoexga ⊢ X / ∼ ˙ ∈ V ∧ X / ∼ ˙ ∈ V → a ∈ X / ∼ ˙ , b ∈ X / ∼ ˙ ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x D y ∈ V
31 29 29 30 syl2anc ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → a ∈ X / ∼ ˙ , b ∈ X / ∼ ˙ ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x D y ∈ V
32 2 25 26 31 fvmptd2 ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → pstoMet ⁡ D = a ∈ X / ∼ ˙ , b ∈ X / ∼ ˙ ⟼ ⋃ z | ∃ x ∈ a ∃ y ∈ b z = x D y