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Theorem blsscls

Description: If two concentric balls have different radii, the closure of the smaller one is contained in the larger one. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Jan-2014)

Ref Expression
Hypothesis blsscls.2 ⊒ 𝐽 = ( MetOpen β€˜ 𝐷 )
Assertion blsscls ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ 𝑅 < 𝑆 ) ) β†’ ( ( cls β€˜ 𝐽 ) β€˜ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ) βŠ† ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 blsscls.2 ⊒ 𝐽 = ( MetOpen β€˜ 𝐷 )
2 eqid ⊒ { π‘₯ ∈ 𝑋 ∣ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) ≀ 𝑅 } = { π‘₯ ∈ 𝑋 ∣ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) ≀ 𝑅 }
3 1 2 blcls ⊒ ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ) β†’ ( ( cls β€˜ 𝐽 ) β€˜ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ) βŠ† { π‘₯ ∈ 𝑋 ∣ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) ≀ 𝑅 } )
4 3 3expa ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑅 ∈ ℝ* ) β†’ ( ( cls β€˜ 𝐽 ) β€˜ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ) βŠ† { π‘₯ ∈ 𝑋 ∣ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) ≀ 𝑅 } )
5 4 3ad2antr1 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ 𝑅 < 𝑆 ) ) β†’ ( ( cls β€˜ 𝐽 ) β€˜ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ) βŠ† { π‘₯ ∈ 𝑋 ∣ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) ≀ 𝑅 } )
6 1 2 blsscls2 ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ 𝑅 < 𝑆 ) ) β†’ { π‘₯ ∈ 𝑋 ∣ ( 𝑃 𝐷 π‘₯ ) ≀ 𝑅 } βŠ† ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) )
7 5 6 sstrd ⊒ ( ( ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝑋 ) ∧ ( 𝑅 ∈ ℝ* ∧ 𝑆 ∈ ℝ* ∧ 𝑅 < 𝑆 ) ) β†’ ( ( cls β€˜ 𝐽 ) β€˜ ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑅 ) ) βŠ† ( 𝑃 ( ball β€˜ 𝐷 ) 𝑆 ) )