Metamath Proof Explorer


Theorem rrxmet

Description: Euclidean space is a metric space. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009) (Proof shortened by Mario Carneiro, 5-Jun-2014) (Revised by Thierry Arnoux, 30-Jun-2019)

Ref Expression
Hypotheses rrxmval.1 ⊢ X = h ∈ ℝ I | finSupp 0 ⁡ h
rrxmval.d ⊢ D = dist ⁡ I
Assertion rrxmet ⊢ I ∈ V → D ∈ Met ⁡ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rrxmval.1 ⊢ X = h ∈ ℝ I | finSupp 0 ⁡ h
2 rrxmval.d ⊢ D = dist ⁡ I
3 simprl ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x ∈ X
4 1 3 rrxfsupp ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x supp 0 ∈ Fin
5 simprr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → y ∈ X
6 1 5 rrxfsupp ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → y supp 0 ∈ Fin
7 unfi ⊢ x supp 0 ∈ Fin ∧ y supp 0 ∈ Fin → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∈ Fin
8 4 6 7 syl2anc ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∈ Fin
9 1 3 rrxsuppss ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x supp 0 ⊆ I
10 1 5 rrxsuppss ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → y supp 0 ⊆ I
11 9 10 unssd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ⊆ I
12 11 sselda ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y → k ∈ I
13 1 3 rrxf ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x : I ⟶ ℝ
14 13 ffvelcdmda ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k ∈ ℝ
15 1 5 rrxf ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → y : I ⟶ ℝ
16 15 ffvelcdmda ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → y ⁡ k ∈ ℝ
17 14 16 resubcld ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − y ⁡ k ∈ ℝ
18 17 resqcld ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − y ⁡ k 2 ∈ ℝ
19 12 18 syldan ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y → x ⁡ k − y ⁡ k 2 ∈ ℝ
20 8 19 fsumrecl ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 ∈ ℝ
21 17 sqge0d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → 0 ≤ x ⁡ k − y ⁡ k 2
22 12 21 syldan ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y → 0 ≤ x ⁡ k − y ⁡ k 2
23 8 19 22 fsumge0 ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → 0 ≤ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2
24 20 23 resqrtcld ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 ∈ ℝ
25 24 ralrimivva ⊢ I ∈ V → ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 ∈ ℝ
26 eqid ⊢ x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2
27 26 fmpo ⊢ ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 ∈ ℝ ↔ x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 : X × X ⟶ ℝ
28 25 27 sylib ⊢ I ∈ V → x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 : X × X ⟶ ℝ
29 1 2 rrxmfval ⊢ I ∈ V → D = x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2
30 29 feq1d ⊢ I ∈ V → D : X × X ⟶ ℝ ↔ x ∈ X , y ∈ X ⟼ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 : X × X ⟶ ℝ
31 28 30 mpbird ⊢ I ∈ V → D : X × X ⟶ ℝ
32 sqrt00 ⊢ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0 ↔ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0
33 20 23 32 syl2anc ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0 ↔ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0
34 8 19 22 fsum00 ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0 ↔ ∀ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0
35 17 recnd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − y ⁡ k ∈ ℂ
36 sqeq0 ⊢ x ⁡ k − y ⁡ k ∈ ℂ → x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0 ↔ x ⁡ k − y ⁡ k = 0
37 35 36 syl ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0 ↔ x ⁡ k − y ⁡ k = 0
38 14 recnd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k ∈ ℂ
39 16 recnd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → y ⁡ k ∈ ℂ
40 38 39 subeq0ad ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − y ⁡ k = 0 ↔ x ⁡ k = y ⁡ k
41 37 40 bitrd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0 ↔ x ⁡ k = y ⁡ k
42 12 41 syldan ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y → x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0 ↔ x ⁡ k = y ⁡ k
43 42 ralbidva ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∀ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0 ↔ ∀ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k = y ⁡ k
44 33 34 43 3bitrd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0 ↔ ∀ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k = y ⁡ k
45 1 2 rrxmval ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2
46 45 3expb ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2
47 46 eqeq1d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x D y = 0 ↔ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = 0
48 13 ffnd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x Fn I
49 15 ffnd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → y Fn I
50 eqfnfv ⊢ x Fn I ∧ y Fn I → x = y ↔ ∀ k ∈ I x ⁡ k = y ⁡ k
51 48 49 50 syl2anc ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x = y ↔ ∀ k ∈ I x ⁡ k = y ⁡ k
52 ssun1 ⊢ x supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y
53 52 a1i ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y
54 simpl ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → I ∈ V
55 0red ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → 0 ∈ ℝ
56 13 53 54 55 suppssr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I ∖ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y → x ⁡ k = 0
57 ssun2 ⊢ y supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y
58 57 a1i ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → y supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y
59 15 58 54 55 suppssr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I ∖ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y → y ⁡ k = 0
60 56 59 eqtr4d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ k ∈ I ∖ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y → x ⁡ k = y ⁡ k
61 60 ralrimiva ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∀ k ∈ I ∖ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k = y ⁡ k
62 11 61 raldifeq ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∀ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k = y ⁡ k ↔ ∀ k ∈ I x ⁡ k = y ⁡ k
63 51 62 bitr4d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x = y ↔ ∀ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k = y ⁡ k
64 44 47 63 3bitr4d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x D y = 0 ↔ x = y
65 8 3adant2 ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∈ Fin
66 simp2 ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → z ∈ X
67 1 66 rrxfsupp ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → z supp 0 ∈ Fin
68 unfi ⊢ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∈ Fin ∧ z supp 0 ∈ Fin → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z ∈ Fin
69 65 67 68 syl2anc ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z ∈ Fin
70 69 3expa ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z ∈ Fin
71 70 an32s ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z ∈ Fin
72 11 adantr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ⊆ I
73 simpr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → z ∈ X
74 1 73 rrxsuppss ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → z supp 0 ⊆ I
75 72 74 unssd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z ⊆ I
76 75 sselda ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z → k ∈ I
77 14 adantlr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k ∈ ℝ
78 1 73 rrxf ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → z : I ⟶ ℝ
79 78 ffvelcdmda ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → z ⁡ k ∈ ℝ
80 77 79 resubcld ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − z ⁡ k ∈ ℝ
81 76 80 syldan ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z → x ⁡ k − z ⁡ k ∈ ℝ
82 16 adantlr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → y ⁡ k ∈ ℝ
83 79 82 resubcld ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → z ⁡ k − y ⁡ k ∈ ℝ
84 76 83 syldan ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z → z ⁡ k − y ⁡ k ∈ ℝ
85 71 81 84 trirn ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − z ⁡ k + z ⁡ k - y ⁡ k 2 ≤ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − z ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2
86 38 adantlr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k ∈ ℂ
87 79 recnd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → z ⁡ k ∈ ℂ
88 39 adantlr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → y ⁡ k ∈ ℂ
89 86 87 88 npncand ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − z ⁡ k + z ⁡ k - y ⁡ k = x ⁡ k − y ⁡ k
90 89 oveq1d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − z ⁡ k + z ⁡ k - y ⁡ k 2 = x ⁡ k − y ⁡ k 2
91 76 90 syldan ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z → x ⁡ k − z ⁡ k + z ⁡ k - y ⁡ k 2 = x ⁡ k − y ⁡ k 2
92 91 sumeq2dv ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − z ⁡ k + z ⁡ k - y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − y ⁡ k 2
93 92 fveq2d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − z ⁡ k + z ⁡ k - y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − y ⁡ k 2
94 sqsubswap ⊢ x ⁡ k ∈ ℂ ∧ z ⁡ k ∈ ℂ → x ⁡ k − z ⁡ k 2 = z ⁡ k − x ⁡ k 2
95 86 87 94 syl2anc ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ I → x ⁡ k − z ⁡ k 2 = z ⁡ k − x ⁡ k 2
96 76 95 syldan ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X ∧ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z → x ⁡ k − z ⁡ k 2 = z ⁡ k − x ⁡ k 2
97 96 sumeq2dv ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − z ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2
98 97 fveq2d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − z ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2
99 98 oveq1d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − z ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2
100 85 93 99 3brtr3d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − y ⁡ k 2 ≤ ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2
101 46 adantr ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2
102 simp1 ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → I ∈ V
103 3 3adant2 ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x ∈ X
104 5 3adant2 ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → y ∈ X
105 1 103 rrxsuppss ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x supp 0 ⊆ I
106 1 104 rrxsuppss ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → y supp 0 ⊆ I
107 105 106 unssd ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ⊆ I
108 1 66 rrxsuppss ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → z supp 0 ⊆ I
109 107 108 unssd ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z ⊆ I
110 ssun1 ⊢ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
111 110 a1i ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
112 1 2 102 103 104 109 69 111 rrxmetlem ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − y ⁡ k 2
113 112 fveq2d ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − y ⁡ k 2
114 113 3expa ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − y ⁡ k 2
115 114 an32s ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y x ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − y ⁡ k 2
116 101 115 eqtrd ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z x ⁡ k − y ⁡ k 2
117 1 2 rrxmval ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X → z D x = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ x z ⁡ k − x ⁡ k 2
118 117 3adant3r ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → z D x = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ x z ⁡ k − x ⁡ k 2
119 1 2 rrxmval ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ y ∈ X → z D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ y z ⁡ k − y ⁡ k 2
120 119 3adant3l ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → z D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ y z ⁡ k − y ⁡ k 2
121 118 120 oveq12d ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → z D x + z D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ x z ⁡ k − x ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ y z ⁡ k − y ⁡ k 2
122 ssun2 ⊢ z supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
123 122 a1i ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → z supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
124 52 110 sstri ⊢ x supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
125 124 a1i ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
126 123 125 unssd ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ x ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
127 1 2 102 66 103 109 69 126 rrxmetlem ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ x z ⁡ k − x ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2
128 127 fveq2d ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ x z ⁡ k − x ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2
129 57 110 sstri ⊢ y supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
130 129 a1i ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → y supp 0 ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
131 123 130 unssd ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ y ⊆ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z
132 1 2 102 66 104 109 69 131 rrxmetlem ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ y z ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2
133 132 fveq2d ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ y z ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2
134 128 133 oveq12d ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ x z ⁡ k − x ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ z ∪ supp 0 ⁡ y z ⁡ k − y ⁡ k 2 = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2
135 121 134 eqtrd ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → z D x + z D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2
136 135 3expa ⊢ I ∈ V ∧ z ∈ X ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → z D x + z D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2
137 136 an32s ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → z D x + z D y = ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − x ⁡ k 2 + ∑ k ∈ supp 0 ⁡ x ∪ supp 0 ⁡ y ∪ supp 0 ⁡ z z ⁡ k − y ⁡ k 2
138 100 116 137 3brtr4d ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → x D y ≤ z D x + z D y
139 138 ralrimiva ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → ∀ z ∈ X x D y ≤ z D x + z D y
140 64 139 jca ⊢ I ∈ V ∧ x ∈ X ∧ y ∈ X → x D y = 0 ↔ x = y ∧ ∀ z ∈ X x D y ≤ z D x + z D y
141 140 ralrimivva ⊢ I ∈ V → ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x D y = 0 ↔ x = y ∧ ∀ z ∈ X x D y ≤ z D x + z D y
142 ovex ⊢ ℝ I ∈ V
143 1 142 rabex2 ⊢ X ∈ V
144 ismet ⊢ X ∈ V → D ∈ Met ⁡ X ↔ D : X × X ⟶ ℝ ∧ ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x D y = 0 ↔ x = y ∧ ∀ z ∈ X x D y ≤ z D x + z D y
145 143 144 ax-mp ⊢ D ∈ Met ⁡ X ↔ D : X × X ⟶ ℝ ∧ ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x D y = 0 ↔ x = y ∧ ∀ z ∈ X x D y ≤ z D x + z D y
146 31 141 145 sylanbrc ⊢ I ∈ V → D ∈ Met ⁡ X