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Theorem equivbnd2

Description: If balls are totally bounded in the metric M , then balls are totally bounded in the equivalent metric N . (Contributed by Mario Carneiro, 15-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses equivbnd2.1 φ M Met X
equivbnd2.2 φ N Met X
equivbnd2.3 φ R +
equivbnd2.4 φ S +
equivbnd2.5 φ x X y X x N y R x M y
equivbnd2.6 φ x X y X x M y S x N y
equivbnd2.7 C = M Y × Y
equivbnd2.8 D = N Y × Y
equivbnd2.9 φ C TotBnd Y C Bnd Y
Assertion equivbnd2 φ D TotBnd Y D Bnd Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 equivbnd2.1 φ M Met X
2 equivbnd2.2 φ N Met X
3 equivbnd2.3 φ R +
4 equivbnd2.4 φ S +
5 equivbnd2.5 φ x X y X x N y R x M y
6 equivbnd2.6 φ x X y X x M y S x N y
7 equivbnd2.7 C = M Y × Y
8 equivbnd2.8 D = N Y × Y
9 equivbnd2.9 φ C TotBnd Y C Bnd Y
10 totbndbnd D TotBnd Y D Bnd Y
11 simpr φ D Bnd Y D Bnd Y
12 1 adantr φ D Bnd Y M Met X
13 8 bnd2lem N Met X D Bnd Y Y X
14 2 13 sylan φ D Bnd Y Y X
15 metres2 M Met X Y X M Y × Y Met Y
16 12 14 15 syl2anc φ D Bnd Y M Y × Y Met Y
17 7 16 eqeltrid φ D Bnd Y C Met Y
18 4 adantr φ D Bnd Y S +
19 14 sselda φ D Bnd Y x Y x X
20 14 sselda φ D Bnd Y y Y y X
21 19 20 anim12dan φ D Bnd Y x Y y Y x X y X
22 6 adantlr φ D Bnd Y x X y X x M y S x N y
23 21 22 syldan φ D Bnd Y x Y y Y x M y S x N y
24 7 oveqi x C y = x M Y × Y y
25 ovres x Y y Y x M Y × Y y = x M y
26 24 25 syl5eq x Y y Y x C y = x M y
27 26 adantl φ D Bnd Y x Y y Y x C y = x M y
28 8 oveqi x D y = x N Y × Y y
29 ovres x Y y Y x N Y × Y y = x N y
30 28 29 syl5eq x Y y Y x D y = x N y
31 30 adantl φ D Bnd Y x Y y Y x D y = x N y
32 31 oveq2d φ D Bnd Y x Y y Y S x D y = S x N y
33 23 27 32 3brtr4d φ D Bnd Y x Y y Y x C y S x D y
34 11 17 18 33 equivbnd φ D Bnd Y C Bnd Y
35 9 biimpar φ C Bnd Y C TotBnd Y
36 34 35 syldan φ D Bnd Y C TotBnd Y
37 bndmet D Bnd Y D Met Y
38 37 adantl φ D Bnd Y D Met Y
39 3 adantr φ D Bnd Y R +
40 5 adantlr φ D Bnd Y x X y X x N y R x M y
41 21 40 syldan φ D Bnd Y x Y y Y x N y R x M y
42 27 oveq2d φ D Bnd Y x Y y Y R x C y = R x M y
43 41 31 42 3brtr4d φ D Bnd Y x Y y Y x D y R x C y
44 36 38 39 43 equivtotbnd φ D Bnd Y D TotBnd Y
45 44 ex φ D Bnd Y D TotBnd Y
46 10 45 impbid2 φ D TotBnd Y D Bnd Y