Metamath Proof Explorer


Theorem psmetge0

Description: The distance function of a pseudometric space is nonnegative. (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Feb-2018)

Ref Expression
Assertion psmetge0 ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ 0 โ‰ค ( ๐ด ๐ท ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp1 โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) )
2 simp2 โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ๐ด โˆˆ ๐‘‹ )
3 simp3 โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ๐ต โˆˆ ๐‘‹ )
4 psmettri2 โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) ) โ†’ ( ๐ต ๐ท ๐ต ) โ‰ค ( ( ๐ด ๐ท ๐ต ) +๐‘’ ( ๐ด ๐ท ๐ต ) ) )
5 1 2 3 3 4 syl13anc โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐ต ๐ท ๐ต ) โ‰ค ( ( ๐ด ๐ท ๐ต ) +๐‘’ ( ๐ด ๐ท ๐ต ) ) )
6 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
7 rexr โŠข ( 2 โˆˆ โ„ โ†’ 2 โˆˆ โ„* )
8 xmul01 โŠข ( 2 โˆˆ โ„* โ†’ ( 2 ยทe 0 ) = 0 )
9 6 7 8 mp2b โŠข ( 2 ยทe 0 ) = 0
10 psmet0 โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐ต ๐ท ๐ต ) = 0 )
11 10 3adant2 โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐ต ๐ท ๐ต ) = 0 )
12 9 11 eqtr4id โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 2 ยทe 0 ) = ( ๐ต ๐ท ๐ต ) )
13 psmetcl โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐ด ๐ท ๐ต ) โˆˆ โ„* )
14 x2times โŠข ( ( ๐ด ๐ท ๐ต ) โˆˆ โ„* โ†’ ( 2 ยทe ( ๐ด ๐ท ๐ต ) ) = ( ( ๐ด ๐ท ๐ต ) +๐‘’ ( ๐ด ๐ท ๐ต ) ) )
15 13 14 syl โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 2 ยทe ( ๐ด ๐ท ๐ต ) ) = ( ( ๐ด ๐ท ๐ต ) +๐‘’ ( ๐ด ๐ท ๐ต ) ) )
16 5 12 15 3brtr4d โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 2 ยทe 0 ) โ‰ค ( 2 ยทe ( ๐ด ๐ท ๐ต ) ) )
17 0xr โŠข 0 โˆˆ โ„*
18 2rp โŠข 2 โˆˆ โ„+
19 18 a1i โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ 2 โˆˆ โ„+ )
20 xlemul2 โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„* โˆง ( ๐ด ๐ท ๐ต ) โˆˆ โ„* โˆง 2 โˆˆ โ„+ ) โ†’ ( 0 โ‰ค ( ๐ด ๐ท ๐ต ) โ†” ( 2 ยทe 0 ) โ‰ค ( 2 ยทe ( ๐ด ๐ท ๐ต ) ) ) )
21 17 13 19 20 mp3an2i โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 0 โ‰ค ( ๐ด ๐ท ๐ต ) โ†” ( 2 ยทe 0 ) โ‰ค ( 2 ยทe ( ๐ด ๐ท ๐ต ) ) ) )
22 16 21 mpbird โŠข ( ( ๐ท โˆˆ ( PsMet โ€˜ ๐‘‹ ) โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ 0 โ‰ค ( ๐ด ๐ท ๐ต ) )