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Theorem bldisj

Description: Two balls are disjoint if the center-to-center distance is more than the sum of the radii. (Contributed by Mario Carneiro, 30-Dec-2013)

Ref Expression
Assertion bldisj ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ∩ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ) = βˆ… )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpr3 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) )
2 simpr1 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ 𝑅 ∈ ℝ* )
3 simpr2 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ 𝑆 ∈ ℝ* )
4 2 3 xaddcld ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ∈ ℝ* )
5 xmetcl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ∈ ℝ* )
6 5 adantr ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ∈ ℝ* )
7 4 6 xrlenltd ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ↔ Β¬ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
8 1 7 mpbid ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ Β¬ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) )
9 elin ⊒ ( π‘₯ ∈ ( ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ∩ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ) ↔ ( π‘₯ ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ∧ π‘₯ ∈ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ) )
10 simpl1 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) )
11 simpl2 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ 𝑃 ∈ 𝑋 )
12 elbl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ) β†’ ( π‘₯ ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ↔ ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ) ) )
13 10 11 2 12 syl3anc ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( π‘₯ ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ↔ ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ) ) )
14 simpl3 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ 𝑄 ∈ 𝑋 )
15 elbl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ) β†’ ( π‘₯ ∈ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ↔ ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) ) )
16 10 14 3 15 syl3anc ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( π‘₯ ∈ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ↔ ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) ) )
17 13 16 anbi12d ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( ( π‘₯ ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ∧ π‘₯ ∈ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ) ↔ ( ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ) ∧ ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) ) ) )
18 anandi ⊒ ( ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) ) ↔ ( ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ) ∧ ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) ) )
19 17 18 bitr4di ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( ( π‘₯ ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ∧ π‘₯ ∈ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ) ↔ ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) ) ) )
20 10 adantr ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) )
21 11 adantr ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ 𝑃 ∈ 𝑋 )
22 simpr ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ π‘₯ ∈ 𝑋 )
23 xmetcl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) ∈ ℝ* )
24 20 21 22 23 syl3anc ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) ∈ ℝ* )
25 14 adantr ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ 𝑄 ∈ 𝑋 )
26 xmetcl ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ∈ ℝ* )
27 20 25 22 26 syl3anc ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ∈ ℝ* )
28 2 adantr ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ 𝑅 ∈ ℝ* )
29 3 adantr ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ 𝑆 ∈ ℝ* )
30 xlt2add ⊒ ( ( ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) ∈ ℝ* ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ∈ ℝ* ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ) ) β†’ ( ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) β†’ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
31 24 27 28 29 30 syl22anc ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) β†’ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
32 xmettri3 ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ ( 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ≀ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) )
33 20 21 25 22 32 syl13anc ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ≀ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) )
34 6 adantr ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ∈ ℝ* )
35 24 27 xaddcld ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) ∈ ℝ* )
36 4 adantr ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ∈ ℝ* )
37 xrlelttr ⊒ ( ( ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ∈ ℝ* ∧ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ∈ ℝ* ) β†’ ( ( ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ≀ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) ∧ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
38 34 35 36 37 syl3anc ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ≀ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) ∧ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
39 33 38 mpand ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) +𝑒 ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
40 31 39 syld ⊒ ( ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋 ) β†’ ( ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
41 40 expimpd ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( ( π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) < 𝑅 ∧ ( 𝑄 𝐷 π‘₯ ) < 𝑆 ) ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
42 19 41 sylbid ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( ( π‘₯ ∈ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ∧ π‘₯ ∈ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
43 9 42 biimtrid ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( π‘₯ ∈ ( ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ∩ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ) β†’ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) < ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ) )
44 8 43 mtod ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ Β¬ π‘₯ ∈ ( ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ∩ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ) )
45 44 eq0rdv ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ ( 𝑅 +𝑒 𝑆 ) ≀ ( 𝑃 𝐷 𝑄 ) ) ) β†’ ( ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ∩ ( 𝑄 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) ) = βˆ… )