Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
metres2 |
⊢ ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) → ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ∈ ( Met ‘ 𝑆 ) ) |
2 |
1
|
adantlr |
⊢ ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) → ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ∈ ( Met ‘ 𝑆 ) ) |
3 |
|
ssel2 |
⊢ ( ( 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) → 𝑥 ∈ 𝑋 ) |
4 |
3
|
ancoms |
⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) → 𝑥 ∈ 𝑋 ) |
5 |
|
oveq1 |
⊢ ( 𝑦 = 𝑥 → ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) |
6 |
5
|
eqeq2d |
⊢ ( 𝑦 = 𝑥 → ( 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ↔ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ) |
7 |
6
|
rexbidv |
⊢ ( 𝑦 = 𝑥 → ( ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ↔ ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ) |
8 |
7
|
rspcva |
⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) |
9 |
4 8
|
sylan |
⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) |
10 |
9
|
adantlll |
⊢ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) |
11 |
|
dfss |
⊢ ( 𝑆 ⊆ 𝑋 ↔ 𝑆 = ( 𝑆 ∩ 𝑋 ) ) |
12 |
11
|
biimpi |
⊢ ( 𝑆 ⊆ 𝑋 → 𝑆 = ( 𝑆 ∩ 𝑋 ) ) |
13 |
|
incom |
⊢ ( 𝑆 ∩ 𝑋 ) = ( 𝑋 ∩ 𝑆 ) |
14 |
12 13
|
eqtrdi |
⊢ ( 𝑆 ⊆ 𝑋 → 𝑆 = ( 𝑋 ∩ 𝑆 ) ) |
15 |
|
ineq1 |
⊢ ( 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) → ( 𝑋 ∩ 𝑆 ) = ( ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ∩ 𝑆 ) ) |
16 |
14 15
|
sylan9eq |
⊢ ( ( 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → 𝑆 = ( ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ∩ 𝑆 ) ) |
17 |
16
|
adantll |
⊢ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → 𝑆 = ( ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ∩ 𝑆 ) ) |
18 |
17
|
adantlr |
⊢ ( ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ 𝑟 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → 𝑆 = ( ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ∩ 𝑆 ) ) |
19 |
|
eqid |
⊢ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) = ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) |
20 |
19
|
blssp |
⊢ ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+ ) ) → ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) = ( ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ∩ 𝑆 ) ) |
21 |
20
|
an4s |
⊢ ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑟 ∈ ℝ+ ) ) → ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) = ( ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ∩ 𝑆 ) ) |
22 |
21
|
anassrs |
⊢ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ 𝑟 ∈ ℝ+ ) → ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) = ( ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ∩ 𝑆 ) ) |
23 |
22
|
adantr |
⊢ ( ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ 𝑟 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) = ( ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ∩ 𝑆 ) ) |
24 |
18 23
|
eqtr4d |
⊢ ( ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ 𝑟 ∈ ℝ+ ) ∧ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) |
25 |
24
|
ex |
⊢ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ 𝑟 ∈ ℝ+ ) → ( 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) → 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) ) |
26 |
25
|
reximdva |
⊢ ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) → ( ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) ) |
27 |
26
|
imp |
⊢ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑥 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) |
28 |
10 27
|
syldan |
⊢ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) |
29 |
28
|
an32s |
⊢ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) |
30 |
29
|
ex |
⊢ ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) → ( 𝑆 ⊆ 𝑋 → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) ) |
31 |
30
|
an32s |
⊢ ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) → ( 𝑆 ⊆ 𝑋 → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) ) |
32 |
31
|
imp |
⊢ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) |
33 |
32
|
an32s |
⊢ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ∧ 𝑥 ∈ 𝑆 ) → ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) |
34 |
33
|
ralrimiva |
⊢ ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) → ∀ 𝑥 ∈ 𝑆 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) |
35 |
2 34
|
jca |
⊢ ( ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) → ( ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ∈ ( Met ‘ 𝑆 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑆 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) ) |
36 |
|
isbnd |
⊢ ( 𝑀 ∈ ( Bnd ‘ 𝑋 ) ↔ ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ) |
37 |
36
|
anbi1i |
⊢ ( ( 𝑀 ∈ ( Bnd ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ↔ ( ( 𝑀 ∈ ( Met ‘ 𝑋 ) ∧ ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑋 = ( 𝑦 ( ball ‘ 𝑀 ) 𝑟 ) ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) ) |
38 |
|
isbnd |
⊢ ( ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ∈ ( Bnd ‘ 𝑆 ) ↔ ( ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ∈ ( Met ‘ 𝑆 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑆 ∃ 𝑟 ∈ ℝ+ 𝑆 = ( 𝑥 ( ball ‘ ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ) 𝑟 ) ) ) |
39 |
35 37 38
|
3imtr4i |
⊢ ( ( 𝑀 ∈ ( Bnd ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ) → ( 𝑀 ↾ ( 𝑆 × 𝑆 ) ) ∈ ( Bnd ‘ 𝑆 ) ) |