Theorem cmsss 25665

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 5666	. . . . . . 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 5999	. . . . 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 6897	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑋 ∈ V
7	6	ssex 5282	. . . . . . . 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 2761	. . . . . . . 8 ⊢ (dist‘𝑀) = (dist‘𝑀)
11	9, 10	ressds 17574	. . . . . . 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 17409	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝑋 → 𝐴 = (Base‘𝐾))
14	13	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐴 = (Base‘𝐾))
15	14	sqxpeqd 5683	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 × 𝐴) = ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
16	12, 15	reseq12d 5971	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((dist‘𝑀) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
17	4, 16	eqtrd 2796	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
18	14	fveq2d 6887	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (CMet‘𝐴) = (CMet‘(Base‘𝐾)))
19	17, 18	eleq12d 2855	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
20		eqid 2761	. . . . . 6 ⊢ ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) = ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))
21	5, 20	cmscmet 25660	. . . . 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 2761	. . . . 5 ⊢ (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))) = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))
24	23	cmetss 25630	. . . 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 25662	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ CMetSp → 𝑀 ∈ MetSp)
28		ressms 24838	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → (𝑀 ↾s 𝐴) ∈ MetSp)
29	9, 28	eqeltrid 2865	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → 𝐾 ∈ MetSp)
30	27, 7, 29	syl2an 608	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐾 ∈ MetSp)
31		eqid 2761	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
32		eqid 2761	. . . . 5 ⊢ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
33	31, 32	iscms 25659	. . . 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 24764	. . . . 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 6887	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (Clsd‘𝐽) = (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))))
41	40	eleq2d 2847	. 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 2145  Vcvv 3451   ⊆ wss 3899   × cxp 5649   ↾ cres 5653  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  Basecbs 17380   ↾_s cress 17401  distcds 17430  TopOpenctopn 17585  MetOpencmopn 21661  Clsdccld 23327  MetSpcms 24630  CMetccmet 25568  CMetSpccms 25646

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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271

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 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-2o 8470  df-er 8710  df-map 8842  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-fi 9396  df-sup 9427  df-inf 9428  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-4 12400  df-5 12401  df-6 12402  df-7 12403  df-8 12404  df-9 12405  df-n0 12600  df-z 12687  df-dec 12808  df-uz 12959  df-q 13069  df-rp 13114  df-xneg 13234  df-xadd 13235  df-xmul 13236  df-ico 13475  df-icc 13476  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-ress 17402  df-tset 17440  df-ds 17443  df-rest 17586  df-topn 17587  df-topgen 17607  df-psmet 21663  df-xmet 21664  df-met 21665  df-bl 21666  df-mopn 21667  df-fbas 21668  df-fg 21669  df-top 23205  df-topon 23222  df-topsp 23244  df-bases 23257  df-cld 23330  df-ntr 23331  df-cls 23332  df-nei 23409  df-haus 23626  df-fil 24158  df-flim 24251  df-xms 24632  df-ms 24633  df-cfil 25569  df-cmet 25571  df-cms 25649

This theorem is used by:  lssbn  25666  resscdrg  25672  srabn  25674  ishl2  25684  recms  25694  pjthlem2  25752