Metamath Proof Explorer


Theorem sstotbnd2

Description: Condition for a subset of a metric space to be totally bounded. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Sep-2015)

Ref Expression
Hypothesis sstotbnd.2 ⊢ N = M ↾ Y × Y
Assertion sstotbnd2 ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → N ∈ TotBnd ⁡ Y ↔ ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sstotbnd.2 ⊢ N = M ↾ Y × Y
2 metres2 ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → M ↾ Y × Y ∈ Met ⁡ Y
3 1 2 eqeltrid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → N ∈ Met ⁡ Y
4 istotbnd3 ⊢ N ∈ TotBnd ⁡ Y ↔ N ∈ Met ⁡ Y ∧ ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y
5 4 baib ⊢ N ∈ Met ⁡ Y → N ∈ TotBnd ⁡ Y ↔ ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y
6 3 5 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → N ∈ TotBnd ⁡ Y ↔ ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y
7 simpllr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → Y ⊆ X
8 7 sspwd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → 𝒫 Y ⊆ 𝒫 X
9 8 ssrind ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → 𝒫 Y ∩ Fin ⊆ 𝒫 X ∩ Fin
10 simprl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin
11 9 10 sseldd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → v ∈ 𝒫 X ∩ Fin
12 simprr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y
13 metxmet ⊢ M ∈ Met ⁡ X → M ∈ ∞Met ⁡ X
14 13 ad4antr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ x ∈ v → M ∈ ∞Met ⁡ X
15 elfpw ⊢ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ↔ v ⊆ Y ∧ v ∈ Fin
16 15 simplbi ⊢ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin → v ⊆ Y
17 16 adantl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin → v ⊆ Y
18 17 sselda ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ x ∈ v → x ∈ Y
19 simp-4r ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ x ∈ v → Y ⊆ X
20 sseqin2 ⊢ Y ⊆ X ↔ X ∩ Y = Y
21 19 20 sylib ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ x ∈ v → X ∩ Y = Y
22 18 21 eleqtrrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ x ∈ v → x ∈ X ∩ Y
23 simpllr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ x ∈ v → d ∈ ℝ +
24 23 rpxrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ x ∈ v → d ∈ ℝ *
25 1 blres ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ x ∈ X ∩ Y ∧ d ∈ ℝ * → x ball ⁡ N d = x ball ⁡ M d ∩ Y
26 14 22 24 25 syl3anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ x ∈ v → x ball ⁡ N d = x ball ⁡ M d ∩ Y
27 inss1 ⊢ x ball ⁡ M d ∩ Y ⊆ x ball ⁡ M d
28 26 27 eqsstrdi ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ x ∈ v → x ball ⁡ N d ⊆ x ball ⁡ M d
29 28 ralrimiva ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin → ∀ x ∈ v x ball ⁡ N d ⊆ x ball ⁡ M d
30 ss2iun ⊢ ∀ x ∈ v x ball ⁡ N d ⊆ x ball ⁡ M d → ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d
31 29 30 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin → ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d
32 31 adantrr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d
33 12 32 eqsstrrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d
34 11 33 jca ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d
35 34 ex ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + → v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d
36 35 reximdv2 ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ d ∈ ℝ + → ∃ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d
37 36 ralimdva ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ v x ball ⁡ N d = Y → ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d
38 6 37 sylbid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → N ∈ TotBnd ⁡ Y → ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d
39 simpr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + → c ∈ ℝ +
40 39 rphalfcld ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + → c 2 ∈ ℝ +
41 oveq2 ⊢ d = c 2 → x ball ⁡ M d = x ball ⁡ M c 2
42 41 iuneq2d ⊢ d = c 2 → ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d = ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2
43 42 sseq2d ⊢ d = c 2 → Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d ↔ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2
44 43 rexbidv ⊢ d = c 2 → ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d ↔ ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2
45 44 rspcv ⊢ c 2 ∈ ℝ + → ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d → ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2
46 40 45 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + → ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d → ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2
47 elfpw ⊢ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ↔ v ⊆ X ∧ v ∈ Fin
48 47 simprbi ⊢ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin → v ∈ Fin
49 48 ad2antrl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → v ∈ Fin
50 ssrab2 ⊢ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⊆ v
51 ssfi ⊢ v ∈ Fin ∧ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⊆ v → x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ∈ Fin
52 49 50 51 sylancl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ∈ Fin
53 oveq1 ⊢ x = y → x ball ⁡ M c 2 = y ball ⁡ M c 2
54 53 ineq1d ⊢ x = y → x ball ⁡ M c 2 ∩ Y = y ball ⁡ M c 2 ∩ Y
55 incom ⊢ y ball ⁡ M c 2 ∩ Y = Y ∩ y ball ⁡ M c 2
56 54 55 eqtrdi ⊢ x = y → x ball ⁡ M c 2 ∩ Y = Y ∩ y ball ⁡ M c 2
57 dfin5 ⊢ Y ∩ y ball ⁡ M c 2 = z ∈ Y | z ∈ y ball ⁡ M c 2
58 56 57 eqtrdi ⊢ x = y → x ball ⁡ M c 2 ∩ Y = z ∈ Y | z ∈ y ball ⁡ M c 2
59 58 neeq1d ⊢ x = y → x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ↔ z ∈ Y | z ∈ y ball ⁡ M c 2 ≠ ∅
60 rabn0 ⊢ z ∈ Y | z ∈ y ball ⁡ M c 2 ≠ ∅ ↔ ∃ z ∈ Y z ∈ y ball ⁡ M c 2
61 59 60 bitrdi ⊢ x = y → x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ↔ ∃ z ∈ Y z ∈ y ball ⁡ M c 2
62 61 elrab ⊢ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ↔ y ∈ v ∧ ∃ z ∈ Y z ∈ y ball ⁡ M c 2
63 62 simprbi ⊢ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → ∃ z ∈ Y z ∈ y ball ⁡ M c 2
64 63 rgen ⊢ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ∃ z ∈ Y z ∈ y ball ⁡ M c 2
65 eleq1 ⊢ z = f ⁡ y → z ∈ y ball ⁡ M c 2 ↔ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
66 65 ac6sfi ⊢ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ∈ Fin ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ∃ z ∈ Y z ∈ y ball ⁡ M c 2 → ∃ f f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
67 52 64 66 sylancl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → ∃ f f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
68 fdm ⊢ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y → dom ⁡ f = x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅
69 68 ad2antrl ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → dom ⁡ f = x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅
70 69 50 eqsstrdi ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → dom ⁡ f ⊆ v
71 simprl ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y
72 69 feq2d ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → f : dom ⁡ f ⟶ Y ↔ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y
73 71 72 mpbird ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → f : dom ⁡ f ⟶ Y
74 simprr ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
75 ffn ⊢ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y → f Fn x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅
76 elpreima ⊢ f Fn x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 ↔ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ∧ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
77 75 76 syl ⊢ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y → y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 ↔ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ∧ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
78 77 baibd ⊢ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 ↔ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
79 78 ralbidva ⊢ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y → ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 ↔ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
80 79 ad2antrl ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 ↔ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
81 74 80 mpbird ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2
82 id ⊢ y = x → y = x
83 oveq1 ⊢ y = x → y ball ⁡ M c 2 = x ball ⁡ M c 2
84 83 imaeq2d ⊢ y = x → f -1 y ball ⁡ M c 2 = f -1 x ball ⁡ M c 2
85 82 84 eleq12d ⊢ y = x → y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 ↔ x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2
86 85 ralrab2 ⊢ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 ↔ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2
87 81 86 sylib ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2
88 70 73 87 3jca ⊢ v ∈ Fin ∧ f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2
89 88 ex ⊢ v ∈ Fin → f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2
90 49 89 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2
91 simpr2 ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → f : dom ⁡ f ⟶ Y
92 91 frnd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ran ⁡ f ⊆ Y
93 91 ffnd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → f Fn dom ⁡ f
94 49 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → v ∈ Fin
95 simpr1 ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → dom ⁡ f ⊆ v
96 ssfi ⊢ v ∈ Fin ∧ dom ⁡ f ⊆ v → dom ⁡ f ∈ Fin
97 94 95 96 syl2anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → dom ⁡ f ∈ Fin
98 fnfi ⊢ f Fn dom ⁡ f ∧ dom ⁡ f ∈ Fin → f ∈ Fin
99 93 97 98 syl2anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → f ∈ Fin
100 rnfi ⊢ f ∈ Fin → ran ⁡ f ∈ Fin
101 99 100 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ran ⁡ f ∈ Fin
102 elfpw ⊢ ran ⁡ f ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ↔ ran ⁡ f ⊆ Y ∧ ran ⁡ f ∈ Fin
103 92 101 102 sylanbrc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ran ⁡ f ∈ 𝒫 Y ∩ Fin
104 oveq1 ⊢ x = z → x ball ⁡ N c = z ball ⁡ N c
105 104 cbviunv ⊢ ⋃ x ∈ ran ⁡ f x ball ⁡ N c = ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
106 3 ad4antr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ z ∈ ran ⁡ f → N ∈ Met ⁡ Y
107 metxmet ⊢ N ∈ Met ⁡ Y → N ∈ ∞Met ⁡ Y
108 106 107 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ z ∈ ran ⁡ f → N ∈ ∞Met ⁡ Y
109 92 sselda ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ z ∈ ran ⁡ f → z ∈ Y
110 rpxr ⊢ c ∈ ℝ + → c ∈ ℝ *
111 110 ad4antlr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ z ∈ ran ⁡ f → c ∈ ℝ *
112 blssm ⊢ N ∈ ∞Met ⁡ Y ∧ z ∈ Y ∧ c ∈ ℝ * → z ball ⁡ N c ⊆ Y
113 108 109 111 112 syl3anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ z ∈ ran ⁡ f → z ball ⁡ N c ⊆ Y
114 113 ralrimiva ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ∀ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c ⊆ Y
115 iunss ⊢ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c ⊆ Y ↔ ∀ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c ⊆ Y
116 114 115 sylibr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c ⊆ Y
117 iunin1 ⊢ ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ∩ Y = ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ∩ Y
118 simplrr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2
119 53 cbviunv ⊢ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 = ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2
120 118 119 sseqtrdi ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → Y ⊆ ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2
121 sseqin2 ⊢ Y ⊆ ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ↔ ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ∩ Y = Y
122 120 121 sylib ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ∩ Y = Y
123 117 122 eqtrid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ∩ Y = Y
124 0ss ⊢ ∅ ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
125 sseq1 ⊢ y ball ⁡ M c 2 ∩ Y = ∅ → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c ↔ ∅ ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
126 124 125 mpbiri ⊢ y ball ⁡ M c 2 ∩ Y = ∅ → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
127 126 a1i ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ v → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y = ∅ → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
128 simpr3 ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2
129 54 neeq1d ⊢ x = y → x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ↔ y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅
130 id ⊢ x = y → x = y
131 53 imaeq2d ⊢ x = y → f -1 x ball ⁡ M c 2 = f -1 y ball ⁡ M c 2
132 130 131 eleq12d ⊢ x = y → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ↔ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2
133 129 132 imbi12d ⊢ x = y → x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ↔ y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2
134 133 rspccva ⊢ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ v → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2
135 128 134 sylan ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ v → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2
136 13 ad5antr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → M ∈ ∞Met ⁡ X
137 cnvimass ⊢ f -1 y ball ⁡ M c 2 ⊆ dom ⁡ f
138 47 simplbi ⊢ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin → v ⊆ X
139 138 ad2antrl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → v ⊆ X
140 139 adantr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → v ⊆ X
141 95 140 sstrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → dom ⁡ f ⊆ X
142 137 141 sstrid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → f -1 y ball ⁡ M c 2 ⊆ X
143 142 sselda ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → y ∈ X
144 simp-4r ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → c ∈ ℝ +
145 144 rpred ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → c ∈ ℝ
146 elpreima ⊢ f Fn dom ⁡ f → y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 ↔ y ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
147 146 simplbda ⊢ f Fn dom ⁡ f ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
148 93 147 sylan ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2
149 blhalf ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ y ∈ X ∧ c ∈ ℝ ∧ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → y ball ⁡ M c 2 ⊆ f ⁡ y ball ⁡ M c
150 136 143 145 148 149 syl22anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → y ball ⁡ M c 2 ⊆ f ⁡ y ball ⁡ M c
151 150 ssrind ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ f ⁡ y ball ⁡ M c ∩ Y
152 137 sseli ⊢ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → y ∈ dom ⁡ f
153 ffvelcdm ⊢ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ y ∈ dom ⁡ f → f ⁡ y ∈ Y
154 91 152 153 syl2an ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → f ⁡ y ∈ Y
155 simp-5r ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → Y ⊆ X
156 155 20 sylib ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → X ∩ Y = Y
157 154 156 eleqtrrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → f ⁡ y ∈ X ∩ Y
158 110 ad4antlr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → c ∈ ℝ *
159 1 blres ⊢ M ∈ ∞Met ⁡ X ∧ f ⁡ y ∈ X ∩ Y ∧ c ∈ ℝ * → f ⁡ y ball ⁡ N c = f ⁡ y ball ⁡ M c ∩ Y
160 136 157 158 159 syl3anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → f ⁡ y ball ⁡ N c = f ⁡ y ball ⁡ M c ∩ Y
161 151 160 sseqtrrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ f ⁡ y ball ⁡ N c
162 fnfvelrn ⊢ f Fn dom ⁡ f ∧ y ∈ dom ⁡ f → f ⁡ y ∈ ran ⁡ f
163 93 152 162 syl2an ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → f ⁡ y ∈ ran ⁡ f
164 oveq1 ⊢ z = f ⁡ y → z ball ⁡ N c = f ⁡ y ball ⁡ N c
165 164 ssiun2s ⊢ f ⁡ y ∈ ran ⁡ f → f ⁡ y ball ⁡ N c ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
166 163 165 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → f ⁡ y ball ⁡ N c ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
167 161 166 sstrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
168 167 adantlr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ v ∧ y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
169 168 ex ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ v → y ∈ f -1 y ball ⁡ M c 2 → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
170 135 169 syld ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ v → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
171 127 170 pm2.61dne ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 ∧ y ∈ v → y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
172 171 ralrimiva ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ∀ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
173 iunss ⊢ ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c ↔ ∀ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
174 172 173 sylibr ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ⋃ y ∈ v y ball ⁡ M c 2 ∩ Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
175 123 174 eqsstrrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → Y ⊆ ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c
176 116 175 eqssd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ⋃ z ∈ ran ⁡ f z ball ⁡ N c = Y
177 105 176 eqtrid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ⋃ x ∈ ran ⁡ f x ball ⁡ N c = Y
178 iuneq1 ⊢ w = ran ⁡ f → ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = ⋃ x ∈ ran ⁡ f x ball ⁡ N c
179 178 eqeq1d ⊢ w = ran ⁡ f → ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y ↔ ⋃ x ∈ ran ⁡ f x ball ⁡ N c = Y
180 179 rspcev ⊢ ran ⁡ f ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ∧ ⋃ x ∈ ran ⁡ f x ball ⁡ N c = Y → ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
181 103 177 180 syl2anc ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∧ dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
182 181 ex ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → dom ⁡ f ⊆ v ∧ f : dom ⁡ f ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ → x ∈ f -1 x ball ⁡ M c 2 → ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
183 90 182 syld ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
184 183 exlimdv ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → ∃ f f : x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ ⟶ Y ∧ ∀ y ∈ x ∈ v | x ball ⁡ M c 2 ∩ Y ≠ ∅ f ⁡ y ∈ y ball ⁡ M c 2 → ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
185 67 184 mpd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + ∧ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin ∧ Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
186 185 rexlimdvaa ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + → ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M c 2 → ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
187 46 186 syld ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X ∧ c ∈ ℝ + → ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d → ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
188 187 ralrimdva ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d → ∀ c ∈ ℝ + ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
189 istotbnd3 ⊢ N ∈ TotBnd ⁡ Y ↔ N ∈ Met ⁡ Y ∧ ∀ c ∈ ℝ + ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
190 189 baib ⊢ N ∈ Met ⁡ Y → N ∈ TotBnd ⁡ Y ↔ ∀ c ∈ ℝ + ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
191 3 190 syl ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → N ∈ TotBnd ⁡ Y ↔ ∀ c ∈ ℝ + ∃ w ∈ 𝒫 Y ∩ Fin ⋃ x ∈ w x ball ⁡ N c = Y
192 188 191 sylibrd ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d → N ∈ TotBnd ⁡ Y
193 38 192 impbid ⊢ M ∈ Met ⁡ X ∧ Y ⊆ X → N ∈ TotBnd ⁡ Y ↔ ∀ d ∈ ℝ + ∃ v ∈ 𝒫 X ∩ Fin Y ⊆ ⋃ x ∈ v x ball ⁡ M d