HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  hhsscms Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hhsscms 27982
Description: The induced metric of a closed subspace is complete. (Contributed by NM, 10-Apr-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 14-May-2014.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
hhssims2.1 𝑊 = ⟨⟨( + ↾ (𝐻 × 𝐻)), ( · ↾ (ℂ × 𝐻))⟩, (norm𝐻)⟩
hhssims2.3 𝐷 = (IndMet‘𝑊)
hhsscms.3 𝐻C
Assertion
Ref Expression
hhsscms 𝐷 ∈ (CMet‘𝐻)

Proof of Theorem hhsscms
Dummy variables 𝑥 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2621 . 2 (MetOpen‘𝐷) = (MetOpen‘𝐷)
2 hhssims2.1 . . 3 𝑊 = ⟨⟨( + ↾ (𝐻 × 𝐻)), ( · ↾ (ℂ × 𝐻))⟩, (norm𝐻)⟩
3 hhssims2.3 . . 3 𝐷 = (IndMet‘𝑊)
4 hhsscms.3 . . . 4 𝐻C
54chshii 27930 . . 3 𝐻S
62, 3, 5hhssmet 27980 . 2 𝐷 ∈ (Met‘𝐻)
7 simpl 473 . . . . . . . . . 10 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ (Cau‘𝐷))
82, 3, 5hhssims2 27979 . . . . . . . . . . 11 𝐷 = ((norm ∘ − ) ↾ (𝐻 × 𝐻))
98fveq2i 6151 . . . . . . . . . 10 (Cau‘𝐷) = (Cau‘((norm ∘ − ) ↾ (𝐻 × 𝐻)))
107, 9syl6eleq 2708 . . . . . . . . 9 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ (Cau‘((norm ∘ − ) ↾ (𝐻 × 𝐻))))
11 eqid 2621 . . . . . . . . . . 11 (norm ∘ − ) = (norm ∘ − )
1211hilxmet 27898 . . . . . . . . . 10 (norm ∘ − ) ∈ (∞Met‘ ℋ)
13 simpr 477 . . . . . . . . . 10 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓:ℕ⟶𝐻)
14 causs 23004 . . . . . . . . . 10 (((norm ∘ − ) ∈ (∞Met‘ ℋ) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → (𝑓 ∈ (Cau‘(norm ∘ − )) ↔ 𝑓 ∈ (Cau‘((norm ∘ − ) ↾ (𝐻 × 𝐻)))))
1512, 13, 14sylancr 694 . . . . . . . . 9 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → (𝑓 ∈ (Cau‘(norm ∘ − )) ↔ 𝑓 ∈ (Cau‘((norm ∘ − ) ↾ (𝐻 × 𝐻)))))
1610, 15mpbird 247 . . . . . . . 8 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ (Cau‘(norm ∘ − )))
174chssii 27934 . . . . . . . . . 10 𝐻 ⊆ ℋ
18 fss 6013 . . . . . . . . . 10 ((𝑓:ℕ⟶𝐻𝐻 ⊆ ℋ) → 𝑓:ℕ⟶ ℋ)
1913, 17, 18sylancl 693 . . . . . . . . 9 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓:ℕ⟶ ℋ)
20 ax-hilex 27702 . . . . . . . . . 10 ℋ ∈ V
21 nnex 10970 . . . . . . . . . 10 ℕ ∈ V
2220, 21elmap 7830 . . . . . . . . 9 (𝑓 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℕ) ↔ 𝑓:ℕ⟶ ℋ)
2319, 22sylibr 224 . . . . . . . 8 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℕ))
24 eqid 2621 . . . . . . . . . 10 ⟨⟨ + , · ⟩, norm⟩ = ⟨⟨ + , · ⟩, norm
2524, 11hhims 27875 . . . . . . . . . 10 (norm ∘ − ) = (IndMet‘⟨⟨ + , · ⟩, norm⟩)
2624, 25hhcau 27901 . . . . . . . . 9 Cauchy = ((Cau‘(norm ∘ − )) ∩ ( ℋ ↑𝑚 ℕ))
2726elin2 3779 . . . . . . . 8 (𝑓 ∈ Cauchy ↔ (𝑓 ∈ (Cau‘(norm ∘ − )) ∧ 𝑓 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℕ)))
2816, 23, 27sylanbrc 697 . . . . . . 7 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ Cauchy)
29 ax-hcompl 27905 . . . . . . 7 (𝑓 ∈ Cauchy → ∃𝑥 ∈ ℋ 𝑓𝑣 𝑥)
30 vex 3189 . . . . . . . . 9 𝑓 ∈ V
31 vex 3189 . . . . . . . . 9 𝑥 ∈ V
3230, 31breldm 5289 . . . . . . . 8 (𝑓𝑣 𝑥𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
3332rexlimivw 3022 . . . . . . 7 (∃𝑥 ∈ ℋ 𝑓𝑣 𝑥𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
3428, 29, 333syl 18 . . . . . 6 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
35 hlimf 27940 . . . . . . 7 𝑣 :dom ⇝𝑣 ⟶ ℋ
36 ffun 6005 . . . . . . 7 ( ⇝𝑣 :dom ⇝𝑣 ⟶ ℋ → Fun ⇝𝑣 )
37 funfvbrb 6286 . . . . . . 7 (Fun ⇝𝑣 → (𝑓 ∈ dom ⇝𝑣𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓)))
3835, 36, 37mp2b 10 . . . . . 6 (𝑓 ∈ dom ⇝𝑣𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓))
3934, 38sylib 208 . . . . 5 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓))
40 eqid 2621 . . . . . . . 8 (MetOpen‘(norm ∘ − )) = (MetOpen‘(norm ∘ − ))
4124, 25, 40hhlm 27902 . . . . . . 7 𝑣 = ((⇝𝑡‘(MetOpen‘(norm ∘ − ))) ↾ ( ℋ ↑𝑚 ℕ))
42 resss 5381 . . . . . . 7 ((⇝𝑡‘(MetOpen‘(norm ∘ − ))) ↾ ( ℋ ↑𝑚 ℕ)) ⊆ (⇝𝑡‘(MetOpen‘(norm ∘ − )))
4341, 42eqsstri 3614 . . . . . 6 𝑣 ⊆ (⇝𝑡‘(MetOpen‘(norm ∘ − )))
4443ssbri 4657 . . . . 5 (𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓) → 𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘(norm ∘ − )))( ⇝𝑣𝑓))
4539, 44syl 17 . . . 4 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘(norm ∘ − )))( ⇝𝑣𝑓))
468, 40, 1metrest 22239 . . . . . . 7 (((norm ∘ − ) ∈ (∞Met‘ ℋ) ∧ 𝐻 ⊆ ℋ) → ((MetOpen‘(norm ∘ − )) ↾t 𝐻) = (MetOpen‘𝐷))
4712, 17, 46mp2an 707 . . . . . 6 ((MetOpen‘(norm ∘ − )) ↾t 𝐻) = (MetOpen‘𝐷)
4847eqcomi 2630 . . . . 5 (MetOpen‘𝐷) = ((MetOpen‘(norm ∘ − )) ↾t 𝐻)
49 nnuz 11667 . . . . 5 ℕ = (ℤ‘1)
504a1i 11 . . . . 5 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝐻C )
5140mopntop 22155 . . . . . 6 ((norm ∘ − ) ∈ (∞Met‘ ℋ) → (MetOpen‘(norm ∘ − )) ∈ Top)
5212, 51mp1i 13 . . . . 5 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → (MetOpen‘(norm ∘ − )) ∈ Top)
53 fvex 6158 . . . . . . 7 ( ⇝𝑣𝑓) ∈ V
5453chlimi 27937 . . . . . 6 ((𝐻C𝑓:ℕ⟶𝐻𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓)) → ( ⇝𝑣𝑓) ∈ 𝐻)
5550, 13, 39, 54syl3anc 1323 . . . . 5 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → ( ⇝𝑣𝑓) ∈ 𝐻)
56 1zzd 11352 . . . . 5 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 1 ∈ ℤ)
5748, 49, 50, 52, 55, 56, 13lmss 21012 . . . 4 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → (𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘(norm ∘ − )))( ⇝𝑣𝑓) ↔ 𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷))( ⇝𝑣𝑓)))
5845, 57mpbid 222 . . 3 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷))( ⇝𝑣𝑓))
5930, 53breldm 5289 . . 3 (𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷))( ⇝𝑣𝑓) → 𝑓 ∈ dom (⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷)))
6058, 59syl 17 . 2 ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ dom (⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷)))
611, 6, 60iscmet3i 23018 1 𝐷 ∈ (CMet‘𝐻)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  wrex 2908  wss 3555  cop 4154   class class class wbr 4613   × cxp 5072  dom cdm 5074  cres 5076  ccom 5078  Fun wfun 5841  wf 5843  cfv 5847  (class class class)co 6604  𝑚 cmap 7802  cc 9878  1c1 9881  cn 10964  t crest 16002  ∞Metcxmt 19650  MetOpencmopn 19655  Topctop 20617  𝑡clm 20940  Caucca 22959  CMetcms 22960  IndMetcims 27292  chil 27622   + cva 27623   · csm 27624  normcno 27626   cmv 27628  Cauchyccau 27629  𝑣 chli 27630   C cch 27632
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-inf2 8482  ax-cc 9201  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  ax-addf 9959  ax-mulf 9960  ax-hilex 27702  ax-hfvadd 27703  ax-hvcom 27704  ax-hvass 27705  ax-hv0cl 27706  ax-hvaddid 27707  ax-hfvmul 27708  ax-hvmulid 27709  ax-hvmulass 27710  ax-hvdistr1 27711  ax-hvdistr2 27712  ax-hvmul0 27713  ax-hfi 27782  ax-his1 27785  ax-his2 27786  ax-his3 27787  ax-his4 27788  ax-hcompl 27905
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-se 5034  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-isom 5856  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-omul 7510  df-er 7687  df-map 7804  df-pm 7805  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-fi 8261  df-sup 8292  df-inf 8293  df-oi 8359  df-card 8709  df-acn 8712  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-n0 11237  df-z 11322  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-fz 12269  df-fl 12533  df-seq 12742  df-exp 12801  df-cj 13773  df-re 13774  df-im 13775  df-sqrt 13909  df-abs 13910  df-clim 14153  df-rlim 14154  df-rest 16004  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-ntr 20734  df-nei 20812  df-lm 20943  df-haus 21029  df-fil 21560  df-fm 21652  df-flim 21653  df-flf 21654  df-cfil 22961  df-cau 22962  df-cmet 22963  df-grpo 27193  df-gid 27194  df-ginv 27195  df-gdiv 27196  df-ablo 27245  df-vc 27260  df-nv 27293  df-va 27296  df-ba 27297  df-sm 27298  df-0v 27299  df-vs 27300  df-nmcv 27301  df-ims 27302  df-ssp 27423  df-hnorm 27671  df-hba 27672  df-hvsub 27674  df-hlim 27675  df-hcau 27676  df-sh 27910  df-ch 27924  df-ch0 27956
This theorem is referenced by:  hhssbn  27983
  Copyright terms: Public domain W3C validator