Theorem chlimi 31170

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 31159	. . . 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 12199	. . . . . . 7 ⊢ ℕ ∈ V
4		fex 7203	. . . . . . 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 6669	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → (𝑓:ℕ⟶𝐻 ↔ 𝐹:ℕ⟶𝐻))
8		breq1 5113	. . . . . . . . . 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 3565	. . . . . 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 5114	. . . . . . . . 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 2817	. . . . . . . 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 3574	. . . . . 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 3450   class class class wbr 5110  ⟶wf 6510  ℕcn 12193   ⇝_𝑣 chli 30863   S_ℋ csh 30864   C_ℋ cch 30865

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 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-1cn 11133  ax-addcl 11135

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 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-2nd 7972  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-map 8804  df-nn 12194  df-ch 31157

This theorem is referenced by:  hhsscms  31214  chintcli  31267  chscllem4  31576