Theorem cmsss 25579

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 5670	. . . . . . 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 6001	. . . . 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 6892	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑋 ∈ V
7	6	ssex 5285	. . . . . . . 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 2760	. . . . . . . 8 ⊢ (dist‘𝑀) = (dist‘𝑀)
11	9, 10	ressds 17495	. . . . . . 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 17330	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝑋 → 𝐴 = (Base‘𝐾))
14	13	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐴 = (Base‘𝐾))
15	14	sqxpeqd 5687	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 × 𝐴) = ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
16	12, 15	reseq12d 5973	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((dist‘𝑀) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
17	4, 16	eqtrd 2795	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
18	14	fveq2d 6882	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (CMet‘𝐴) = (CMet‘(Base‘𝐾)))
19	17, 18	eleq12d 2854	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
20		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) = ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))
21	5, 20	cmscmet 25574	. . . . 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 2760	. . . . 5 ⊢ (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))) = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))
24	23	cmetss 25544	. . . 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 25576	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ CMetSp → 𝑀 ∈ MetSp)
28		ressms 24752	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → (𝑀 ↾s 𝐴) ∈ MetSp)
29	9, 28	eqeltrid 2864	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → 𝐾 ∈ MetSp)
30	27, 7, 29	syl2an 608	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → 𝐾 ∈ MetSp)
31		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
32		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
33	31, 32	iscms 25573	. . . 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 24678	. . . . 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 6882	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (Clsd‘𝐽) = (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))))
41	40	eleq2d 2846	. 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 3450   ⊆ wss 3899   × cxp 5653   ↾ cres 5657  ‘cfv 6533  (class class class)co 7413  Basecbs 17301   ↾_s cress 17322  distcds 17351  TopOpenctopn 17506  MetOpencmopn 21575  Clsdccld 23241  MetSpcms 24544  CMetccmet 25482  CMetSpccms 25560

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 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-pre-sup 11202

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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  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 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-er 8696  df-map 8828  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-fi 9381  df-sup 9412  df-inf 9413  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-div 11896  df-nn 12258  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12529  df-z 12616  df-dec 12737  df-uz 12888  df-q 12998  df-rp 13043  df-xneg 13163  df-xadd 13164  df-xmul 13165  df-ico 13404  df-icc 13405  df-sets 17256  df-slot 17274  df-ndx 17286  df-base 17302  df-ress 17323  df-tset 17361  df-ds 17364  df-rest 17507  df-topn 17508  df-topgen 17528  df-psmet 21577  df-xmet 21578  df-met 21579  df-bl 21580  df-mopn 21581  df-fbas 21582  df-fg 21583  df-top 23119  df-topon 23136  df-topsp 23158  df-bases 23171  df-cld 23244  df-ntr 23245  df-cls 23246  df-nei 23323  df-haus 23540  df-fil 24072  df-flim 24165  df-xms 24546  df-ms 24547  df-cfil 25483  df-cmet 25485  df-cms 25563

This theorem is used by:  lssbn  25580  resscdrg  25586  srabn  25588  ishl2  25598  recms  25608  pjthlem2  25666