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Theorem tmsxms

Description: The constructed metric space is an extended metric space. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Sep-2015)

Ref Expression
Hypothesis tmsbas.k ⊒ 𝐾 = ( toMetSp β€˜ 𝐷 )
Assertion tmsxms ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ 𝐾 ∈ ∞MetSp )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tmsbas.k ⊒ 𝐾 = ( toMetSp β€˜ 𝐷 )
2 1 tmsds ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ 𝐷 = ( dist β€˜ 𝐾 ) )
3 1 tmsbas ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ 𝑋 = ( Base β€˜ 𝐾 ) )
4 3 fveq2d ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) = ( ∞Met β€˜ ( Base β€˜ 𝐾 ) ) )
5 2 4 eleq12d ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ↔ ( dist β€˜ 𝐾 ) ∈ ( ∞Met β€˜ ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) )
6 5 ibi ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( dist β€˜ 𝐾 ) ∈ ( ∞Met β€˜ ( Base β€˜ 𝐾 ) ) )
7 ssid ⊒ ( Base β€˜ 𝐾 ) βŠ† ( Base β€˜ 𝐾 )
8 xmetres2 ⊒ ( ( ( dist β€˜ 𝐾 ) ∈ ( ∞Met β€˜ ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ∧ ( Base β€˜ 𝐾 ) βŠ† ( Base β€˜ 𝐾 ) ) β†’ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) ∈ ( ∞Met β€˜ ( Base β€˜ 𝐾 ) ) )
9 6 7 8 sylancl ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) ∈ ( ∞Met β€˜ ( Base β€˜ 𝐾 ) ) )
10 xmetf ⊒ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) ∈ ( ∞Met β€˜ ( Base β€˜ 𝐾 ) ) β†’ ( dist β€˜ 𝐾 ) : ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ⟢ ℝ* )
11 ffn ⊒ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) : ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ⟢ ℝ* β†’ ( dist β€˜ 𝐾 ) Fn ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) )
12 fnresdm ⊒ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) Fn ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) β†’ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) = ( dist β€˜ 𝐾 ) )
13 6 10 11 12 4syl ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) = ( dist β€˜ 𝐾 ) )
14 13 2 eqtr4d ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) = 𝐷 )
15 14 fveq2d ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( MetOpen β€˜ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) ) = ( MetOpen β€˜ 𝐷 ) )
16 eqid ⊒ ( MetOpen β€˜ 𝐷 ) = ( MetOpen β€˜ 𝐷 )
17 1 16 tmstopn ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( MetOpen β€˜ 𝐷 ) = ( TopOpen β€˜ 𝐾 ) )
18 15 17 eqtr2d ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ ( TopOpen β€˜ 𝐾 ) = ( MetOpen β€˜ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) ) )
19 eqid ⊒ ( TopOpen β€˜ 𝐾 ) = ( TopOpen β€˜ 𝐾 )
20 eqid ⊒ ( Base β€˜ 𝐾 ) = ( Base β€˜ 𝐾 )
21 eqid ⊒ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) = ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) )
22 19 20 21 isxms2 ⊒ ( 𝐾 ∈ ∞MetSp ↔ ( ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) ∈ ( ∞Met β€˜ ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ∧ ( TopOpen β€˜ 𝐾 ) = ( MetOpen β€˜ ( ( dist β€˜ 𝐾 ) β†Ύ ( ( Base β€˜ 𝐾 ) Γ— ( Base β€˜ 𝐾 ) ) ) ) ) )
23 9 18 22 sylanbrc ⊒ ( 𝐷 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) β†’ 𝐾 ∈ ∞MetSp )