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Theorem rrxdsfival

Description: The value of the Euclidean distance function in a generalized real Euclidean space of finite dimension. (Contributed by AV, 15-Jan-2023)

Ref Expression
Hypotheses rrxdsfival.1 ⊢ X = ℝ I
rrxdsfival.d ⊢ D = dist ⁡ I
Assertion rrxdsfival ⊢ I ∈ Fin ∧ F ∈ X ∧ G ∈ X → F D G = ∑ k ∈ I F ⁡ k − G ⁡ k 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rrxdsfival.1 ⊢ X = ℝ I
2 rrxdsfival.d ⊢ D = dist ⁡ I
3 eqid ⊢ I = I
4 3 1 rrxdsfi ⊢ I ∈ Fin → dist ⁡ I = x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2
5 2 4 eqtrid ⊢ I ∈ Fin → D = x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2
6 5 oveqd ⊢ I ∈ Fin → F D G = F x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2 G
7 6 3ad2ant1 ⊢ I ∈ Fin ∧ F ∈ X ∧ G ∈ X → F D G = F x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2 G
8 eqidd ⊢ I ∈ Fin ∧ F ∈ X ∧ G ∈ X → x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2 = x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2
9 fveq1 ⊢ x = F → x ⁡ k = F ⁡ k
10 fveq1 ⊢ y = G → y ⁡ k = G ⁡ k
11 9 10 oveqan12d ⊢ x = F ∧ y = G → x ⁡ k − y ⁡ k = F ⁡ k − G ⁡ k
12 11 oveq1d ⊢ x = F ∧ y = G → x ⁡ k − y ⁡ k 2 = F ⁡ k − G ⁡ k 2
13 12 sumeq2sdv ⊢ x = F ∧ y = G → ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ I F ⁡ k − G ⁡ k 2
14 13 fveq2d ⊢ x = F ∧ y = G → ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ I F ⁡ k − G ⁡ k 2
15 14 adantl ⊢ I ∈ Fin ∧ F ∈ X ∧ G ∈ X ∧ x = F ∧ y = G → ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ I F ⁡ k − G ⁡ k 2
16 simp2 ⊢ I ∈ Fin ∧ F ∈ X ∧ G ∈ X → F ∈ X
17 simp3 ⊢ I ∈ Fin ∧ F ∈ X ∧ G ∈ X → G ∈ X
18 fvexd ⊢ I ∈ Fin ∧ F ∈ X ∧ G ∈ X → ∑ k ∈ I F ⁡ k − G ⁡ k 2 ∈ V
19 8 15 16 17 18 ovmpod ⊢ I ∈ Fin ∧ F ∈ X ∧ G ∈ X → F x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ I x ⁡ k − y ⁡ k 2 G = ∑ k ∈ I F ⁡ k − G ⁡ k 2
20 7 19 eqtrd ⊢ I ∈ Fin ∧ F ∈ X ∧ G ∈ X → F D G = ∑ k ∈ I F ⁡ k − G ⁡ k 2