Theorem hauscmp 23593

Description: A compact subspace of a T2 space is closed. (Contributed by Jeff Hankins, 16-Jan-2010.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 14-Dec-2013.)

Hypothesis

Ref	Expression
hauscmp.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
hauscmp	⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))

Proof of Theorem hauscmp

Dummy variables 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp2 1155	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → 𝑆 ⊆ 𝑋)
2		hauscmp.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
3		eqid 2765	. . . . . 6 ⊢ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ ∃𝑤 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ ((cls‘𝐽)‘𝑤) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑦))} = {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ ∃𝑤 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ ((cls‘𝐽)‘𝑤) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑦))}
4		simpl1 1210	. . . . . 6 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)) → 𝐽 ∈ Haus)
5		simpl2 1211	. . . . . 6 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)) → 𝑆 ⊆ 𝑋)
6		simpl3 1212	. . . . . 6 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)) → (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp)
7		simpr 490	. . . . . 6 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)) → 𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆))
8	2, 3, 4, 5, 6, 7	hauscmplem 23592	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)) → ∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ ((cls‘𝐽)‘𝑧) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)))
9		haustop 23517	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐽 ∈ Haus → 𝐽 ∈ Top)
10	9	3ad2ant1 1151	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → 𝐽 ∈ Top)
11		elssuni 4906	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 ∈ 𝐽 → 𝑧 ⊆ ∪ 𝐽)
12	11, 2	sseqtrrdi 3979	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ 𝐽 → 𝑧 ⊆ 𝑋)
13	2	sscls 23242	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) → 𝑧 ⊆ ((cls‘𝐽)‘𝑧))
14	10, 12, 13	syl2an 608	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑧 ∈ 𝐽) → 𝑧 ⊆ ((cls‘𝐽)‘𝑧))
15		sstr2 3945	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ⊆ ((cls‘𝐽)‘𝑧) → (((cls‘𝐽)‘𝑧) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆) → 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)))
16	14, 15	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑧 ∈ 𝐽) → (((cls‘𝐽)‘𝑧) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆) → 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)))
17	16	anim2d 624	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑧 ∈ 𝐽) → ((𝑥 ∈ 𝑧 ∧ ((cls‘𝐽)‘𝑧) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)) → (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆))))
18	17	reximdva 3180	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → (∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ ((cls‘𝐽)‘𝑧) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)) → ∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆))))
19	18	adantr 486	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)) → (∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ ((cls‘𝐽)‘𝑧) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)) → ∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆))))
20	8, 19	mpd 16	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)) → ∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)))
21	20	ralrimiva 3159	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → ∀𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)))
22		eltop2 23161	. . . 4 ⊢ (𝐽 ∈ Top → ((𝑋 ∖ 𝑆) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆))))
23	10, 22	syl 18	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → ((𝑋 ∖ 𝑆) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆))))
24	21, 23	mpbird 260	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → (𝑋 ∖ 𝑆) ∈ 𝐽)
25	2	iscld 23213	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ Top → (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) ↔ (𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝑋 ∖ 𝑆) ∈ 𝐽)))
26	10, 25	syl 18	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) ↔ (𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝑋 ∖ 𝑆) ∈ 𝐽)))
27	1, 24, 26	mpbir2and 726	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081  ∃wrex 3091  {crab 3418   ∖ cdif 3903   ⊆ wss 3906  ∪ cuni 4874  ‘cfv 6540  (class class class)co 7416   ↾_t crest 17490  Topctop 23079  Clsdccld 23202  clsccl 23204  Hauscha 23494  Compccmp 23572

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738

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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-1o 8455  df-2o 8456  df-en 8946  df-dom 8947  df-fin 8949  df-fi 9374  df-rest 17492  df-topgen 17513  df-top 23080  df-topon 23097  df-bases 23132  df-cld 23205  df-cls 23207  df-haus 23501  df-cmp 23573

This theorem is used by:  txkgen  23838  cmphaushmeo  23986  cnheibor  25143