Theorem chlimi 31220

Description: The limit property of a closed subspace of a Hilbert space. (Contributed by NM, 14-Sep-1999.) (New usage is discouraged.)

Hypothesis

Ref	Expression
chlim.1	⊢ 𝐴 ∈ V

Assertion

Ref	Expression
chlimi	⊢ ((𝐻 ∈ Cℋ ∧ 𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → 𝐴 ∈ 𝐻)

Proof of Theorem chlimi

Dummy variables 𝑥 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isch2 31209	. . . 4 ⊢ (𝐻 ∈ Cℋ ↔ (𝐻 ∈ Sℋ ∧ ∀𝑓∀𝑥((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻)))
2	1	simprbi 496	. . 3 ⊢ (𝐻 ∈ Cℋ → ∀𝑓∀𝑥((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻))
3		nnex 12251	. . . . . . 7 ⊢ ℕ ∈ V
4		fex 7223	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ ℕ ∈ V) → 𝐹 ∈ V)
5	3, 4	mpan2 691	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:ℕ⟶𝐻 → 𝐹 ∈ V)
6	5	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → 𝐹 ∈ V)
7		feq1 6691	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → (𝑓:ℕ⟶𝐻 ↔ 𝐹:ℕ⟶𝐻))
8		breq1 5127	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → (𝑓 ⇝𝑣 𝑥 ↔ 𝐹 ⇝𝑣 𝑥))
9	7, 8	anbi12d 632	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → ((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥) ↔ (𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝑥)))
10	9	imbi1d 341	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → (((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻) ↔ ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻)))
11	10	albidv 1920	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → (∀𝑥((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻) ↔ ∀𝑥((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻)))
12	11	spcgv 3580	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ V → (∀𝑓∀𝑥((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻) → ∀𝑥((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻)))
13		chlim.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 ∈ V
14		breq2 5128	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝐹 ⇝𝑣 𝑥 ↔ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴))
15	14	anbi2d 630	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝑥) ↔ (𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴)))
16		eleq1 2823	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝐻 ↔ 𝐴 ∈ 𝐻))
17	15, 16	imbi12d 344	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻) ↔ ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → 𝐴 ∈ 𝐻)))
18	13, 17	spcv 3589	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻) → ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → 𝐴 ∈ 𝐻))
19	12, 18	syl6 35	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ V → (∀𝑓∀𝑥((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻) → ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → 𝐴 ∈ 𝐻)))
20	6, 19	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → (∀𝑓∀𝑥((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻) → ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → 𝐴 ∈ 𝐻)))
21	20	pm2.43b 55	. . 3 ⊢ (∀𝑓∀𝑥((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝐻) → ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → 𝐴 ∈ 𝐻))
22	2, 21	syl 17	. 2 ⊢ (𝐻 ∈ Cℋ → ((𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → 𝐴 ∈ 𝐻))
23	22	3impib 1116	1 ⊢ ((𝐻 ∈ Cℋ ∧ 𝐹:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐹 ⇝𝑣 𝐴) → 𝐴 ∈ 𝐻)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086  ∀wal 1538   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  Vcvv 3464   class class class wbr 5124  ⟶wf 6532  ℕcn 12245   ⇝_𝑣 chli 30913   S_ℋ csh 30914   C_ℋ cch 30915

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2708  ax-rep 5254  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-cnex 11190  ax-1cn 11192  ax-addcl 11194

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3062  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7867  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-map 8847  df-nn 12246  df-ch 31207

This theorem is referenced by:  hhsscms  31264  chintcli  31317  chscllem4  31626