Theorem hauscmp 23579

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 2766	. . . . . 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 23578	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)) → ∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ ((cls‘𝐽)‘𝑧) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)))
9		haustop 23503	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐽 ∈ Haus → 𝐽 ∈ Top)
10	9	3ad2ant1 1151	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → 𝐽 ∈ Top)
11		elssuni 4907	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 ∈ 𝐽 → 𝑧 ⊆ ∪ 𝐽)
12	11, 2	sseqtrrdi 3981	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ 𝐽 → 𝑧 ⊆ 𝑋)
13	2	sscls 23228	. . . . . . . . . 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 3947	. . . . . . . . 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 3181	. . . . . 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 3160	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp) → ∀𝑥 ∈ (𝑋 ∖ 𝑆)∃𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ (𝑋 ∖ 𝑆)))
22		eltop2 23147	. . . 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 23199	. . 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 3082  ∃wrex 3092  {crab 3419   ∖ cdif 3905   ⊆ wss 3908  ∪ cuni 4875  ‘cfv 6540  (class class class)co 7416   ↾_t crest 17483  Topctop 23065  Clsdccld 23188  clsccl 23190  Hauscha 23480  Compccmp 23558

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 2738  ax-rep 5241  ax-sep 5260  ax-nul 5272  ax-pow 5339  ax-pr 5407  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 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-ral 3083  df-rex 3093  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4876  df-int 4916  df-iun 4961  df-iin 4962  df-br 5113  df-opab 5177  df-mpt 5196  df-tr 5222  df-id 5559  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5670  df-rel 5671  df-cnv 5672  df-co 5673  df-dm 5674  df-rn 5675  df-res 5676  df-ima 5677  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 9373  df-rest 17485  df-topgen 17506  df-top 23066  df-topon 23083  df-bases 23118  df-cld 23191  df-cls 23193  df-haus 23487  df-cmp 23559

This theorem is used by:  txkgen  23824  cmphaushmeo  23972  cnheibor  25129