Metamath Proof Explorer


Theorem ssbnd

Description: A subset of a metric space is bounded iff it is contained in a ball around P , for any P in the larger space. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Sep-2015)

Ref Expression
Hypothesis ssbnd.2 N=MY×Y
Assertion ssbnd MMetXPXNBndYdYPballMd

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ssbnd.2 N=MY×Y
2 0re 0
3 2 ne0ii
4 0ss PballMd
5 sseq1 Y=YPballMdPballMd
6 4 5 mpbiri Y=YPballMd
7 6 ralrimivw Y=dYPballMd
8 r19.2z dYPballMddYPballMd
9 3 7 8 sylancr Y=dYPballMd
10 9 a1i MMetXPXNBndYY=dYPballMd
11 isbnd2 NBndYYN∞MetYyYr+Y=yballNr
12 simplll MMetXPXN∞MetYyYr+MMetX
13 1 dmeqi domN=domMY×Y
14 dmres domMY×Y=Y×YdomM
15 13 14 eqtri domN=Y×YdomM
16 xmetf N∞MetYN:Y×Y*
17 16 fdmd N∞MetYdomN=Y×Y
18 15 17 eqtr3id N∞MetYY×YdomM=Y×Y
19 df-ss Y×YdomMY×YdomM=Y×Y
20 18 19 sylibr N∞MetYY×YdomM
21 20 ad2antlr MMetXPXN∞MetYyYr+Y×YdomM
22 metf MMetXM:X×X
23 22 fdmd MMetXdomM=X×X
24 23 ad3antrrr MMetXPXN∞MetYyYr+domM=X×X
25 21 24 sseqtrd MMetXPXN∞MetYyYr+Y×YX×X
26 dmss Y×YX×XdomY×YdomX×X
27 25 26 syl MMetXPXN∞MetYyYr+domY×YdomX×X
28 dmxpid domY×Y=Y
29 dmxpid domX×X=X
30 27 28 29 3sstr3g MMetXPXN∞MetYyYr+YX
31 simprl MMetXPXN∞MetYyYr+yY
32 30 31 sseldd MMetXPXN∞MetYyYr+yX
33 simpllr MMetXPXN∞MetYyYr+PX
34 metcl MMetXyXPXyMP
35 12 32 33 34 syl3anc MMetXPXN∞MetYyYr+yMP
36 rpre r+r
37 36 ad2antll MMetXPXN∞MetYyYr+r
38 35 37 readdcld MMetXPXN∞MetYyYr+yMP+r
39 metxmet MMetXM∞MetX
40 12 39 syl MMetXPXN∞MetYyYr+M∞MetX
41 32 31 elind MMetXPXN∞MetYyYr+yXY
42 rpxr r+r*
43 42 ad2antll MMetXPXN∞MetYyYr+r*
44 1 blres M∞MetXyXYr*yballNr=yballMrY
45 40 41 43 44 syl3anc MMetXPXN∞MetYyYr+yballNr=yballMrY
46 inss1 yballMrYyballMr
47 35 leidd MMetXPXN∞MetYyYr+yMPyMP
48 35 recnd MMetXPXN∞MetYyYr+yMP
49 37 recnd MMetXPXN∞MetYyYr+r
50 48 49 pncand MMetXPXN∞MetYyYr+yMP+r-r=yMP
51 47 50 breqtrrd MMetXPXN∞MetYyYr+yMPyMP+r-r
52 blss2 M∞MetXyXPXryMP+ryMPyMP+r-ryballMrPballMyMP+r
53 40 32 33 37 38 51 52 syl33anc MMetXPXN∞MetYyYr+yballMrPballMyMP+r
54 46 53 sstrid MMetXPXN∞MetYyYr+yballMrYPballMyMP+r
55 45 54 eqsstrd MMetXPXN∞MetYyYr+yballNrPballMyMP+r
56 oveq2 d=yMP+rPballMd=PballMyMP+r
57 56 sseq2d d=yMP+ryballNrPballMdyballNrPballMyMP+r
58 57 rspcev yMP+ryballNrPballMyMP+rdyballNrPballMd
59 38 55 58 syl2anc MMetXPXN∞MetYyYr+dyballNrPballMd
60 sseq1 Y=yballNrYPballMdyballNrPballMd
61 60 rexbidv Y=yballNrdYPballMddyballNrPballMd
62 59 61 syl5ibrcom MMetXPXN∞MetYyYr+Y=yballNrdYPballMd
63 62 rexlimdvva MMetXPXN∞MetYyYr+Y=yballNrdYPballMd
64 63 expimpd MMetXPXN∞MetYyYr+Y=yballNrdYPballMd
65 11 64 biimtrid MMetXPXNBndYYdYPballMd
66 65 expdimp MMetXPXNBndYYdYPballMd
67 10 66 pm2.61dne MMetXPXNBndYdYPballMd
68 67 ex MMetXPXNBndYdYPballMd
69 simprr MMetXPXdYPballMdYPballMd
70 xpss12 YPballMdYPballMdY×YPballMd×PballMd
71 69 69 70 syl2anc MMetXPXdYPballMdY×YPballMd×PballMd
72 71 resabs1d MMetXPXdYPballMdMPballMd×PballMdY×Y=MY×Y
73 72 1 eqtr4di MMetXPXdYPballMdMPballMd×PballMdY×Y=N
74 blbnd M∞MetXPXdMPballMd×PballMdBndPballMd
75 39 74 syl3an1 MMetXPXdMPballMd×PballMdBndPballMd
76 75 3expa MMetXPXdMPballMd×PballMdBndPballMd
77 76 adantrr MMetXPXdYPballMdMPballMd×PballMdBndPballMd
78 bndss MPballMd×PballMdBndPballMdYPballMdMPballMd×PballMdY×YBndY
79 77 69 78 syl2anc MMetXPXdYPballMdMPballMd×PballMdY×YBndY
80 73 79 eqeltrrd MMetXPXdYPballMdNBndY
81 80 rexlimdvaa MMetXPXdYPballMdNBndY
82 68 81 impbid MMetXPXNBndYdYPballMd