MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  metelcls Unicode version

Theorem metelcls 18693
Description: A point belongs to the closure of a subset iff there is a sequence in the subset converging to it. Theorem 1.4-6(a) of [Kreyszig] p. 30. This proof uses countable choice ax-cc 8029. The statement can be generalized to first-countable spaces, not just metrizable spaces. (Contributed by NM, 8-Nov-2007.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 1-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
metelcls.2  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
metelcls.3  |-  ( ph  ->  D  e.  ( * Met `  X ) )
metelcls.5  |-  ( ph  ->  S  C_  X )
Assertion
Ref Expression
metelcls  |-  ( ph  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J
) `  S )  <->  E. f ( f : NN --> S  /\  f
( ~~> t `  J
) P ) ) )
Distinct variable groups:    D, f    f, J    P, f    S, f    ph, f
Allowed substitution hint:    X( f)

Proof of Theorem metelcls
StepHypRef Expression
1 metelcls.3 . . 3  |-  ( ph  ->  D  e.  ( * Met `  X ) )
2 metelcls.2 . . . 4  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
32met1stc 18030 . . 3  |-  ( D  e.  ( * Met `  X )  ->  J  e.  1stc )
41, 3syl 17 . 2  |-  ( ph  ->  J  e.  1stc )
5 metelcls.5 . . 3  |-  ( ph  ->  S  C_  X )
62mopnuni 17950 . . . 4  |-  ( D  e.  ( * Met `  X )  ->  X  =  U. J )
71, 6syl 17 . . 3  |-  ( ph  ->  X  =  U. J
)
85, 7sseqtrd 3189 . 2  |-  ( ph  ->  S  C_  U. J )
9 eqid 2258 . . 3  |-  U. J  =  U. J
1091stcelcls 17150 . 2  |-  ( ( J  e.  1stc  /\  S  C_ 
U. J )  -> 
( P  e.  ( ( cls `  J
) `  S )  <->  E. f ( f : NN --> S  /\  f
( ~~> t `  J
) P ) ) )
114, 8, 10syl2anc 645 1  |-  ( ph  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J
) `  S )  <->  E. f ( f : NN --> S  /\  f
( ~~> t `  J
) P ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 6    <-> wb 178    /\ wa 360   E.wex 1537    = wceq 1619    e. wcel 1621    C_ wss 3127   U.cuni 3801   class class class wbr 3997   -->wf 4669   ` cfv 4673   NNcn 9714   * Metcxmt 16332   MetOpencmopn 16335   clsccl 16718   ~~> tclm 16919   1stcc1stc 17126
This theorem is referenced by:  metcld  18694
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-5 1533  ax-6 1534  ax-7 1535  ax-gen 1536  ax-8 1623  ax-11 1624  ax-13 1625  ax-14 1626  ax-17 1628  ax-12o 1664  ax-10 1678  ax-9 1684  ax-4 1692  ax-16 1927  ax-ext 2239  ax-rep 4105  ax-sep 4115  ax-nul 4123  ax-pow 4160  ax-pr 4186  ax-un 4484  ax-inf2 7310  ax-cc 8029  ax-cnex 8761  ax-resscn 8762  ax-1cn 8763  ax-icn 8764  ax-addcl 8765  ax-addrcl 8766  ax-mulcl 8767  ax-mulrcl 8768  ax-mulcom 8769  ax-addass 8770  ax-mulass 8771  ax-distr 8772  ax-i2m1 8773  ax-1ne0 8774  ax-1rid 8775  ax-rnegex 8776  ax-rrecex 8777  ax-cnre 8778  ax-pre-lttri 8779  ax-pre-lttrn 8780  ax-pre-ltadd 8781  ax-pre-mulgt0 8782  ax-pre-sup 8783
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 940  df-3an 941  df-tru 1315  df-ex 1538  df-nf 1540  df-sb 1884  df-eu 2122  df-mo 2123  df-clab 2245  df-cleq 2251  df-clel 2254  df-nfc 2383  df-ne 2423  df-nel 2424  df-ral 2523  df-rex 2524  df-reu 2525  df-rmo 2526  df-rab 2527  df-v 2765  df-sbc 2967  df-csb 3057  df-dif 3130  df-un 3132  df-in 3134  df-ss 3141  df-pss 3143  df-nul 3431  df-if 3540  df-pw 3601  df-sn 3620  df-pr 3621  df-tp 3622  df-op 3623  df-uni 3802  df-int 3837  df-iun 3881  df-iin 3882  df-br 3998  df-opab 4052  df-mpt 4053  df-tr 4088  df-eprel 4277  df-id 4281  df-po 4286  df-so 4287  df-fr 4324  df-se 4325  df-we 4326  df-ord 4367  df-on 4368  df-lim 4369  df-suc 4370  df-om 4629  df-xp 4675  df-rel 4676  df-cnv 4677  df-co 4678  df-dm 4679  df-rn 4680  df-res 4681  df-ima 4682  df-fun 4683  df-fn 4684  df-f 4685  df-f1 4686  df-fo 4687  df-f1o 4688  df-fv 4689  df-isom 4690  df-ov 5795  df-oprab 5796  df-mpt2 5797  df-1st 6056  df-2nd 6057  df-iota 6225  df-riota 6272  df-recs 6356  df-rdg 6391  df-1o 6447  df-oadd 6451  df-er 6628  df-map 6742  df-pm 6743  df-en 6832  df-dom 6833  df-sdom 6834  df-fin 6835  df-sup 7162  df-card 7540  df-acn 7543  df-pnf 8837  df-mnf 8838  df-xr 8839  df-ltxr 8840  df-le 8841  df-sub 9007  df-neg 9008  df-div 9392  df-n 9715  df-2 9772  df-n0 9934  df-z 9993  df-uz 10199  df-q 10285  df-rp 10323  df-xneg 10420  df-xadd 10421  df-xmul 10422  df-fz 10750  df-topgen 13307  df-xmet 16336  df-bl 16338  df-mopn 16339  df-top 16599  df-bases 16601  df-topon 16602  df-cld 16719  df-ntr 16720  df-cls 16721  df-lm 16922  df-1stc 17128
  Copyright terms: Public domain W3C validator