MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cmsss Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cmsss 23055
Description: The restriction of a complete metric space is complete iff it is closed. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
cmsss.h 𝐾 = (𝑀s 𝐴)
cmsss.x 𝑋 = (Base‘𝑀)
cmsss.j 𝐽 = (TopOpen‘𝑀)
Assertion
Ref Expression
cmsss ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘𝐽)))

Proof of Theorem cmsss
StepHypRef Expression
1 simpr 477 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐴𝑋)
2 xpss12 5186 . . . . . . 7 ((𝐴𝑋𝐴𝑋) → (𝐴 × 𝐴) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
31, 2sylancom 700 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐴 × 𝐴) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
43resabs1d 5387 . . . . 5 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝑀) ↾ (𝐴 × 𝐴)))
5 cmsss.x . . . . . . . . . 10 𝑋 = (Base‘𝑀)
6 fvex 6158 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑀) ∈ V
75, 6eqeltri 2694 . . . . . . . . 9 𝑋 ∈ V
87ssex 4762 . . . . . . . 8 (𝐴𝑋𝐴 ∈ V)
98adantl 482 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐴 ∈ V)
10 cmsss.h . . . . . . . 8 𝐾 = (𝑀s 𝐴)
11 eqid 2621 . . . . . . . 8 (dist‘𝑀) = (dist‘𝑀)
1210, 11ressds 15994 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ V → (dist‘𝑀) = (dist‘𝐾))
139, 12syl 17 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (dist‘𝑀) = (dist‘𝐾))
1410, 5ressbas2 15852 . . . . . . . 8 (𝐴𝑋𝐴 = (Base‘𝐾))
1514adantl 482 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐴 = (Base‘𝐾))
1615sqxpeqd 5101 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐴 × 𝐴) = ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
1713, 16reseq12d 5357 . . . . 5 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → ((dist‘𝑀) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
184, 17eqtrd 2655 . . . 4 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
1915fveq2d 6152 . . . 4 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (CMet‘𝐴) = (CMet‘(Base‘𝐾)))
2018, 19eleq12d 2692 . . 3 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
21 eqid 2621 . . . . . 6 ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) = ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))
225, 21cmscmet 23051 . . . . 5 (𝑀 ∈ CMetSp → ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ∈ (CMet‘𝑋))
2322adantr 481 . . . 4 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ∈ (CMet‘𝑋))
24 eqid 2621 . . . . 5 (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))) = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))
2524cmetss 23021 . . . 4 (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ∈ (CMet‘𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
2623, 25syl 17 . . 3 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
2720, 26bitr3d 270 . 2 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾)) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
28 cmsms 23053 . . . 4 (𝑀 ∈ CMetSp → 𝑀 ∈ MetSp)
29 ressms 22241 . . . . 5 ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → (𝑀s 𝐴) ∈ MetSp)
3010, 29syl5eqel 2702 . . . 4 ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → 𝐾 ∈ MetSp)
3128, 8, 30syl2an 494 . . 3 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐾 ∈ MetSp)
32 eqid 2621 . . . . 5 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
33 eqid 2621 . . . . 5 ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
3432, 33iscms 23050 . . . 4 (𝐾 ∈ CMetSp ↔ (𝐾 ∈ MetSp ∧ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
3534baib 943 . . 3 (𝐾 ∈ MetSp → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
3631, 35syl 17 . 2 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
3728adantr 481 . . . . 5 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝑀 ∈ MetSp)
38 cmsss.j . . . . . 6 𝐽 = (TopOpen‘𝑀)
3938, 5, 21mstopn 22167 . . . . 5 (𝑀 ∈ MetSp → 𝐽 = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))
4037, 39syl 17 . . . 4 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐽 = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))
4140fveq2d 6152 . . 3 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (Clsd‘𝐽) = (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))))
4241eleq2d 2684 . 2 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐴 ∈ (Clsd‘𝐽) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
4327, 36, 423bitr4d 300 1 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘𝐽)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  Vcvv 3186  wss 3555   × cxp 5072  cres 5076  cfv 5847  (class class class)co 6604  Basecbs 15781  s cress 15782  distcds 15871  TopOpenctopn 16003  MetOpencmopn 19655  Clsdccld 20730  MetSpcmt 22033  CMetcms 22960  CMetSpccms 23037
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957  ax-pre-sup 9958
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-iin 4488  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-oadd 7509  df-er 7687  df-map 7804  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-fi 8261  df-sup 8292  df-inf 8293  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-div 10629  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-4 11025  df-5 11026  df-6 11027  df-7 11028  df-8 11029  df-9 11030  df-n0 11237  df-z 11322  df-dec 11438  df-uz 11632  df-q 11733  df-rp 11777  df-xneg 11890  df-xadd 11891  df-xmul 11892  df-ico 12123  df-icc 12124  df-ndx 15784  df-slot 15785  df-base 15786  df-sets 15787  df-ress 15788  df-tset 15881  df-ds 15885  df-rest 16004  df-topn 16005  df-topgen 16025  df-psmet 19657  df-xmet 19658  df-met 19659  df-bl 19660  df-mopn 19661  df-fbas 19662  df-fg 19663  df-top 20621  df-bases 20622  df-topon 20623  df-topsp 20624  df-cld 20733  df-ntr 20734  df-cls 20735  df-nei 20812  df-haus 21029  df-fil 21560  df-flim 21653  df-xms 22035  df-ms 22036  df-cfil 22961  df-cmet 22963  df-cms 23040
This theorem is referenced by:  lssbn  23056  resscdrg  23062  srabn  23064  ishl2  23074  recms  23076  pjthlem2  23117
  Copyright terms: Public domain W3C validator