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Description: A product metric of extended metrics is an extended metric. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Aug-2015)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | xpsds.t | ⊢ 𝑇 = ( 𝑅 ×s 𝑆 ) | |
| xpsds.x | ⊢ 𝑋 = ( Base ‘ 𝑅 ) | ||
| xpsds.y | ⊢ 𝑌 = ( Base ‘ 𝑆 ) | ||
| xpsds.1 | ⊢ ( 𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑉 ) | ||
| xpsds.2 | ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑊 ) | ||
| xpsds.p | ⊢ 𝑃 = ( dist ‘ 𝑇 ) | ||
| xpsds.m | ⊢ 𝑀 = ( ( dist ‘ 𝑅 ) ↾ ( 𝑋 × 𝑋 ) ) | ||
| xpsds.n | ⊢ 𝑁 = ( ( dist ‘ 𝑆 ) ↾ ( 𝑌 × 𝑌 ) ) | ||
| xpsds.3 | ⊢ ( 𝜑 → 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ) | ||
| xpsds.4 | ⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) | ||
| Assertion | xpsxmet | ⊢ ( 𝜑 → 𝑃 ∈ ( ∞Met ‘ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | xpsds.t | ⊢ 𝑇 = ( 𝑅 ×s 𝑆 ) | |
| 2 | xpsds.x | ⊢ 𝑋 = ( Base ‘ 𝑅 ) | |
| 3 | xpsds.y | ⊢ 𝑌 = ( Base ‘ 𝑆 ) | |
| 4 | xpsds.1 | ⊢ ( 𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑉 ) | |
| 5 | xpsds.2 | ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑊 ) | |
| 6 | xpsds.p | ⊢ 𝑃 = ( dist ‘ 𝑇 ) | |
| 7 | xpsds.m | ⊢ 𝑀 = ( ( dist ‘ 𝑅 ) ↾ ( 𝑋 × 𝑋 ) ) | |
| 8 | xpsds.n | ⊢ 𝑁 = ( ( dist ‘ 𝑆 ) ↾ ( 𝑌 × 𝑌 ) ) | |
| 9 | xpsds.3 | ⊢ ( 𝜑 → 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ) | |
| 10 | xpsds.4 | ⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) | |
| 11 | eqid | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) = ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) | |
| 12 | eqid | ⊢ ( Scalar ‘ 𝑅 ) = ( Scalar ‘ 𝑅 ) | |
| 13 | eqid | ⊢ ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) = ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) | |
| 14 | 1 2 3 4 5 11 12 13 | xpsval | ⊢ ( 𝜑 → 𝑇 = ( ◡ ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) “s ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) ) ) |
| 15 | 1 2 3 4 5 11 12 13 | xpsrnbas | ⊢ ( 𝜑 → ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) = ( Base ‘ ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) ) ) |
| 16 | 11 | xpsff1o2 | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) : ( 𝑋 × 𝑌 ) –1-1-onto→ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) |
| 17 | f1ocnv | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) : ( 𝑋 × 𝑌 ) –1-1-onto→ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) → ◡ ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) : ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) –1-1-onto→ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) | |
| 18 | 16 17 | mp1i | ⊢ ( 𝜑 → ◡ ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) : ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) –1-1-onto→ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) |
| 19 | ovexd | ⊢ ( 𝜑 → ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) ∈ V ) | |
| 20 | eqid | ⊢ ( ( dist ‘ ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) ) ↾ ( ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) × ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ) ) = ( ( dist ‘ ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) ) ↾ ( ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) × ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ) ) | |
| 21 | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | xpsxmetlem | ⊢ ( 𝜑 → ( dist ‘ ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) ) ∈ ( ∞Met ‘ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ) ) |
| 22 | ssid | ⊢ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ⊆ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) | |
| 23 | xmetres2 | ⊢ ( ( ( dist ‘ ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) ) ∈ ( ∞Met ‘ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ) ∧ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ⊆ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ) → ( ( dist ‘ ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) ) ↾ ( ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) × ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ) ) ∈ ( ∞Met ‘ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ) ) | |
| 24 | 21 22 23 | sylancl | ⊢ ( 𝜑 → ( ( dist ‘ ( ( Scalar ‘ 𝑅 ) Xs { 〈 ∅ , 𝑅 〉 , 〈 1o , 𝑆 〉 } ) ) ↾ ( ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) × ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ) ) ∈ ( ∞Met ‘ ran ( 𝑥 ∈ 𝑋 , 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ { 〈 ∅ , 𝑥 〉 , 〈 1o , 𝑦 〉 } ) ) ) |
| 25 | 14 15 18 19 20 6 24 | imasf1oxmet | ⊢ ( 𝜑 → 𝑃 ∈ ( ∞Met ‘ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) ) |