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Theorem stdbdmet

Description: The standard bounded metric is a proper metric given an extended metric and a positive real cutoff. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Aug-2015)

Ref Expression
Hypothesis stdbdmet.1 ⊢ D = x ∈ X , y ∈ X ⟼ if x C y ≤ R x C y R
Assertion stdbdmet ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + → D ∈ Met ⁡ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 stdbdmet.1 ⊢ D = x ∈ X , y ∈ X ⟼ if x C y ≤ R x C y R
2 rpxr ⊢ R ∈ ℝ + → R ∈ ℝ *
3 rpgt0 ⊢ R ∈ ℝ + → 0 < R
4 2 3 jca ⊢ R ∈ ℝ + → R ∈ ℝ * ∧ 0 < R
5 1 stdbdxmet ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ * ∧ 0 < R → D ∈ ∞Met ⁡ X
6 5 3expb ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ * ∧ 0 < R → D ∈ ∞Met ⁡ X
7 4 6 sylan2 ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + → D ∈ ∞Met ⁡ X
8 xmetcl ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x C y ∈ ℝ *
9 8 3expb ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x C y ∈ ℝ *
10 9 adantlr ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x C y ∈ ℝ *
11 2 ad2antlr ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → R ∈ ℝ *
12 10 11 ifcld ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → if x C y ≤ R x C y R ∈ ℝ *
13 rpre ⊢ R ∈ ℝ + → R ∈ ℝ
14 13 ad2antlr ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → R ∈ ℝ
15 xmetge0 ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → 0 ≤ x C y
16 15 3expb ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → 0 ≤ x C y
17 16 adantlr ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → 0 ≤ x C y
18 rpge0 ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ≤ R
19 18 ad2antlr ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → 0 ≤ R
20 breq2 ⊢ x C y = if x C y ≤ R x C y R → 0 ≤ x C y ↔ 0 ≤ if x C y ≤ R x C y R
21 breq2 ⊢ R = if x C y ≤ R x C y R → 0 ≤ R ↔ 0 ≤ if x C y ≤ R x C y R
22 20 21 ifboth ⊢ 0 ≤ x C y ∧ 0 ≤ R → 0 ≤ if x C y ≤ R x C y R
23 17 19 22 syl2anc ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → 0 ≤ if x C y ≤ R x C y R
24 xrmin2 ⊢ x C y ∈ ℝ * ∧ R ∈ ℝ * → if x C y ≤ R x C y R ≤ R
25 10 11 24 syl2anc ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → if x C y ≤ R x C y R ≤ R
26 xrrege0 ⊢ if x C y ≤ R x C y R ∈ ℝ * ∧ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ if x C y ≤ R x C y R ∧ if x C y ≤ R x C y R ≤ R → if x C y ≤ R x C y R ∈ ℝ
27 12 14 23 25 26 syl22anc ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → if x C y ≤ R x C y R ∈ ℝ
28 27 ralrimivva ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + → ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X if x C y ≤ R x C y R ∈ ℝ
29 1 fmpo ⊢ ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X if x C y ≤ R x C y R ∈ ℝ ↔ D : X × X ⟶ ℝ
30 28 29 sylib ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + → D : X × X ⟶ ℝ
31 ismet2 ⊢ D ∈ Met ⁡ X ↔ D ∈ ∞Met ⁡ X ∧ D : X × X ⟶ ℝ
32 7 30 31 sylanbrc ⊢ C ∈ ∞Met ⁡ X ∧ R ∈ ℝ + → D ∈ Met ⁡ X