Theorem cmsss 25727

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 = (𝑀 ↾s 𝐴)
cmsss.x	⊢ 𝑋 = (Base‘𝑀)
cmsss.j	⊢ 𝐽 = (TopOpen‘𝑀)

Assertion

Ref	Expression
cmsss	⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘𝐽)))

Proof of Theorem cmsss

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐴 ⊆ 𝑋)
2		xpss12 5673	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ⊆ 𝑋 ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 × 𝐴) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
3	1, 2	sylancom 600	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 × 𝐴) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4	3	resabs1d 6016	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝑀) ↾ (𝐴 × 𝐴)))
5		cmsss.x	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝑀)
6	5	fvexi 6930	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑋 ∈ V
7	6	ssex 5289	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝑋 → 𝐴 ∈ V)
8	7	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐴 ∈ V)
9		cmsss.h	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐾 = (𝑀 ↾s 𝐴)
10		eqid 2763	. . . . . . . 8 ⊢ (dist‘𝑀) = (dist‘𝑀)
11	9, 10	ressds 17627	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ V → (dist‘𝑀) = (dist‘𝐾))
12	8, 11	syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (dist‘𝑀) = (dist‘𝐾))
13	9, 5	ressbas2 17460	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝑋 → 𝐴 = (Base‘𝐾))
14	13	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐴 = (Base‘𝐾))
15	14	sqxpeqd 5690	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 × 𝐴) = ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
16	12, 15	reseq12d 5987	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((dist‘𝑀) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
17	4, 16	eqtrd 2798	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
18	14	fveq2d 6920	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (CMet‘𝐴) = (CMet‘(Base‘𝐾)))
19	17, 18	eleq12d 2858	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
20		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) = ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))
21	5, 20	cmscmet 25722	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ CMetSp → ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ∈ (CMet‘𝑋))
22	21	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ∈ (CMet‘𝑋))
23		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))) = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))
24	23	cmetss 25692	. . . 4 ⊢ (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ∈ (CMet‘𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
25	22, 24	syl 18	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
26	19, 25	bitr3d 284	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾)) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
27		cmsms 25724	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ CMetSp → 𝑀 ∈ MetSp)
28		ressms 24900	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → (𝑀 ↾s 𝐴) ∈ MetSp)
29	9, 28	eqeltrid 2868	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → 𝐾 ∈ MetSp)
30	27, 7, 29	syl2an 608	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐾 ∈ MetSp)
31		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
32		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
33	31, 32	iscms 25721	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ CMetSp ↔ (𝐾 ∈ MetSp ∧ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
34	33	baib 545	. . 3 ⊢ (𝐾 ∈ MetSp → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
35	30, 34	syl 18	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
36	27	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝑀 ∈ MetSp)
37		cmsss.j	. . . . . 6 ⊢ 𝐽 = (TopOpen‘𝑀)
38	37, 5, 20	mstopn 24826	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ MetSp → 𝐽 = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))
39	36, 38	syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐽 = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))
40	39	fveq2d 6920	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (Clsd‘𝐽) = (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))))
41	40	eleq2d 2850	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 ∈ (Clsd‘𝐽) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
42	26, 35, 41	3bitr4d 314	1 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘𝐽)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   × cxp 5656   ↾ cres 5660  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  Basecbs 17431   ↾_s cress 17452  distcds 17481  TopOpenctopn 17642  MetOpencmopn 21719  Clsdccld 23389  MetSpcms 24692  CMetccmet 25630  CMetSpccms 25708

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-er 8755  df-map 8887  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fi 9440  df-sup 9471  df-inf 9472  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-xneg 13281  df-xadd 13282  df-xmul 13283  df-ico 13522  df-icc 13523  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-tset 17492  df-ds 17495  df-rest 17643  df-topn 17644  df-topgen 17664  df-psmet 21721  df-xmet 21722  df-met 21723  df-bl 21724  df-mopn 21725  df-fbas 21726  df-fg 21727  df-top 23267  df-topon 23284  df-topsp 23306  df-bases 23319  df-cld 23392  df-ntr 23393  df-cls 23394  df-nei 23471  df-haus 23688  df-fil 24220  df-flim 24313  df-xms 24694  df-ms 24695  df-cfil 25631  df-cmet 25633  df-cms 25711

This theorem is used by:  lssbn  25728  resscdrg  25734  srabn  25736  ishl2  25746  recms  25756  pjthlem2  25814