Theorem hhsscms 31310

Description: The induced metric of a closed subspace is complete. (Contributed by NM, 10-Apr-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 14-May-2014.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
hhssims2.1	⊢ 𝑊 = ⟨⟨( +ℎ ↾ (𝐻 × 𝐻)), ( ·ℎ ↾ (ℂ × 𝐻))⟩, (normℎ ↾ 𝐻)⟩
hhssims2.3	⊢ 𝐷 = (IndMet‘𝑊)
hhsscms.3	⊢ 𝐻 ∈ Cℋ

Assertion

Ref	Expression
hhsscms	⊢ 𝐷 ∈ (CMet‘𝐻)

Proof of Theorem hhsscms

Dummy variables 𝑥 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2740	. 2 ⊢ (MetOpen‘𝐷) = (MetOpen‘𝐷)
2		hhssims2.1	. . 3 ⊢ 𝑊 = ⟨⟨( +ℎ ↾ (𝐻 × 𝐻)), ( ·ℎ ↾ (ℂ × 𝐻))⟩, (normℎ ↾ 𝐻)⟩
3		hhssims2.3	. . 3 ⊢ 𝐷 = (IndMet‘𝑊)
4		hhsscms.3	. . . 4 ⊢ 𝐻 ∈ Cℋ
5	4	chshii 31259	. . 3 ⊢ 𝐻 ∈ Sℋ
6	2, 3, 5	hhssmet 31308	. 2 ⊢ 𝐷 ∈ (Met‘𝐻)
7		simpl 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ (Cau‘𝐷))
8	2, 3, 5	hhssims2 31307	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐷 = ((normℎ ∘ −ℎ ) ↾ (𝐻 × 𝐻))
9	8	fveq2i 6923	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Cau‘𝐷) = (Cau‘((normℎ ∘ −ℎ ) ↾ (𝐻 × 𝐻)))
10	7, 9	eleqtrdi 2854	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ (Cau‘((normℎ ∘ −ℎ ) ↾ (𝐻 × 𝐻))))
11		eqid 2740	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (normℎ ∘ −ℎ ) = (normℎ ∘ −ℎ )
12	11	hilxmet 31227	. . . . . . . . . 10 ⊢ (normℎ ∘ −ℎ ) ∈ (∞Met‘ ℋ)
13		simpr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓:ℕ⟶𝐻)
14		causs 25351	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((normℎ ∘ −ℎ ) ∈ (∞Met‘ ℋ) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → (𝑓 ∈ (Cau‘(normℎ ∘ −ℎ )) ↔ 𝑓 ∈ (Cau‘((normℎ ∘ −ℎ ) ↾ (𝐻 × 𝐻)))))
15	12, 13, 14	sylancr 586	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → (𝑓 ∈ (Cau‘(normℎ ∘ −ℎ )) ↔ 𝑓 ∈ (Cau‘((normℎ ∘ −ℎ ) ↾ (𝐻 × 𝐻)))))
16	10, 15	mpbird 257	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ (Cau‘(normℎ ∘ −ℎ )))
17	4	chssii 31263	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐻 ⊆ ℋ
18		fss 6763	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝐻 ⊆ ℋ) → 𝑓:ℕ⟶ ℋ)
19	13, 17, 18	sylancl 585	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓:ℕ⟶ ℋ)
20		ax-hilex 31031	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℋ ∈ V
21		nnex 12299	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ ∈ V
22	20, 21	elmap 8929	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑓 ∈ ( ℋ ↑m ℕ) ↔ 𝑓:ℕ⟶ ℋ)
23	19, 22	sylibr 234	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ ( ℋ ↑m ℕ))
24		eqid 2740	. . . . . . . . . 10 ⊢ ⟨⟨ +ℎ , ·ℎ ⟩, normℎ⟩ = ⟨⟨ +ℎ , ·ℎ ⟩, normℎ⟩
25	24, 11	hhims 31204	. . . . . . . . . 10 ⊢ (normℎ ∘ −ℎ ) = (IndMet‘⟨⟨ +ℎ , ·ℎ ⟩, normℎ⟩)
26	24, 25	hhcau 31230	. . . . . . . . 9 ⊢ Cauchy = ((Cau‘(normℎ ∘ −ℎ )) ∩ ( ℋ ↑m ℕ))
27	26	elin2 4226	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑓 ∈ Cauchy ↔ (𝑓 ∈ (Cau‘(normℎ ∘ −ℎ )) ∧ 𝑓 ∈ ( ℋ ↑m ℕ)))
28	16, 23, 27	sylanbrc 582	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ Cauchy)
29		ax-hcompl 31234	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 ∈ Cauchy → ∃𝑥 ∈ ℋ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥)
30		vex 3492	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑓 ∈ V
31		vex 3492	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ V
32	30, 31	breldm 5933	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑓 ⇝𝑣 𝑥 → 𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
33	32	rexlimivw 3157	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℋ 𝑓 ⇝𝑣 𝑥 → 𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
34	28, 29, 33	3syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
35		hlimf 31269	. . . . . . 7 ⊢ ⇝𝑣 :dom ⇝𝑣 ⟶ ℋ
36		ffun 6750	. . . . . . 7 ⊢ ( ⇝𝑣 :dom ⇝𝑣 ⟶ ℋ → Fun ⇝𝑣 )
37		funfvbrb 7084	. . . . . . 7 ⊢ (Fun ⇝𝑣 → (𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 ↔ 𝑓 ⇝𝑣 ( ⇝𝑣 ‘𝑓)))
38	35, 36, 37	mp2b 10	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 ↔ 𝑓 ⇝𝑣 ( ⇝𝑣 ‘𝑓))
39	34, 38	sylib 218	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ⇝𝑣 ( ⇝𝑣 ‘𝑓))
40		eqid 2740	. . . . . . . 8 ⊢ (MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )) = (MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ ))
41	24, 25, 40	hhlm 31231	. . . . . . 7 ⊢ ⇝𝑣 = ((⇝𝑡‘(MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ ))) ↾ ( ℋ ↑m ℕ))
42		resss 6031	. . . . . . 7 ⊢ ((⇝𝑡‘(MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ ))) ↾ ( ℋ ↑m ℕ)) ⊆ (⇝𝑡‘(MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )))
43	41, 42	eqsstri 4043	. . . . . 6 ⊢ ⇝𝑣 ⊆ (⇝𝑡‘(MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )))
44	43	ssbri 5211	. . . . 5 ⊢ (𝑓 ⇝𝑣 ( ⇝𝑣 ‘𝑓) → 𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )))( ⇝𝑣 ‘𝑓))
45	39, 44	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )))( ⇝𝑣 ‘𝑓))
46	8, 40, 1	metrest 24558	. . . . . . 7 ⊢ (((normℎ ∘ −ℎ ) ∈ (∞Met‘ ℋ) ∧ 𝐻 ⊆ ℋ) → ((MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )) ↾t 𝐻) = (MetOpen‘𝐷))
47	12, 17, 46	mp2an 691	. . . . . 6 ⊢ ((MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )) ↾t 𝐻) = (MetOpen‘𝐷)
48	47	eqcomi 2749	. . . . 5 ⊢ (MetOpen‘𝐷) = ((MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )) ↾t 𝐻)
49		nnuz 12946	. . . . 5 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
50	4	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝐻 ∈ Cℋ )
51	40	mopntop 24471	. . . . . 6 ⊢ ((normℎ ∘ −ℎ ) ∈ (∞Met‘ ℋ) → (MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )) ∈ Top)
52	12, 51	mp1i 13	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → (MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )) ∈ Top)
53		fvex 6933	. . . . . . 7 ⊢ ( ⇝𝑣 ‘𝑓) ∈ V
54	53	chlimi 31266	. . . . . 6 ⊢ ((𝐻 ∈ Cℋ ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻 ∧ 𝑓 ⇝𝑣 ( ⇝𝑣 ‘𝑓)) → ( ⇝𝑣 ‘𝑓) ∈ 𝐻)
55	50, 13, 39, 54	syl3anc 1371	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → ( ⇝𝑣 ‘𝑓) ∈ 𝐻)
56		1zzd 12674	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 1 ∈ ℤ)
57	48, 49, 50, 52, 55, 56, 13	lmss 23327	. . . 4 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → (𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘(normℎ ∘ −ℎ )))( ⇝𝑣 ‘𝑓) ↔ 𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷))( ⇝𝑣 ‘𝑓)))
58	45, 57	mpbid 232	. . 3 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷))( ⇝𝑣 ‘𝑓))
59	30, 53	breldm 5933	. . 3 ⊢ (𝑓(⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷))( ⇝𝑣 ‘𝑓) → 𝑓 ∈ dom (⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷)))
60	58, 59	syl 17	. 2 ⊢ ((𝑓 ∈ (Cau‘𝐷) ∧ 𝑓:ℕ⟶𝐻) → 𝑓 ∈ dom (⇝𝑡‘(MetOpen‘𝐷)))
61	1, 6, 60	iscmet3i 25365	1 ⊢ 𝐷 ∈ (CMet‘𝐻)

Syntax hints:   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1537   ∈ wcel 2108  ∃wrex 3076   ⊆ wss 3976  ⟨cop 4654   class class class wbr 5166   × cxp 5698  dom cdm 5700   ↾ cres 5702   ∘ ccom 5704  Fun wfun 6567  ⟶wf 6569  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448   ↑_m cmap 8884  ℂcc 11182  1c1 11185  ℕcn 12293   ↾_t crest 17480  ∞Metcxmet 21372  MetOpencmopn 21377  Topctop 22920  ⇝_𝑡clm 23255  Cauccau 25306  CMetccmet 25307  IndMetcims 30623   ℋchba 30951   +_ℎ cva 30952   ·_ℎ csm 30953  norm_ℎcno 30955   −_ℎ cmv 30957  Cauchyccauold 30958   ⇝_𝑣 chli 30959   C_ℋ cch 30961

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-inf2 9710  ax-cc 10504  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262  ax-addf 11263  ax-mulf 11264  ax-hilex 31031  ax-hfvadd 31032  ax-hvcom 31033  ax-hvass 31034  ax-hv0cl 31035  ax-hvaddid 31036  ax-hfvmul 31037  ax-hvmulid 31038  ax-hvmulass 31039  ax-hvdistr1 31040  ax-hvdistr2 31041  ax-hvmul0 31042  ax-hfi 31111  ax-his1 31114  ax-his2 31115  ax-his3 31116  ax-his4 31117  ax-hcompl 31234

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-iin 5018  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-se 5653  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-isom 6582  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-2o 8523  df-oadd 8526  df-omul 8527  df-er 8763  df-map 8886  df-pm 8887  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-fi 9480  df-sup 9511  df-inf 9512  df-oi 9579  df-card 10008  df-acn 10011  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-4 12358  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-q 13014  df-rp 13058  df-xneg 13175  df-xadd 13176  df-xmul 13177  df-ico 13413  df-icc 13414  df-fz 13568  df-fl 13843  df-seq 14053  df-exp 14113  df-cj 15148  df-re 15149  df-im 15150  df-sqrt 15284  df-abs 15285  df-clim 15534  df-rlim 15535  df-rest 17482  df-topgen 17503  df-psmet 21379  df-xmet 21380  df-met 21381  df-bl 21382  df-mopn 21383  df-fbas 21384  df-fg 21385  df-top 22921  df-topon 22938  df-bases 22974  df-ntr 23049  df-nei 23127  df-lm 23258  df-haus 23344  df-fil 23875  df-fm 23967  df-flim 23968  df-flf 23969  df-cfil 25308  df-cau 25309  df-cmet 25310  df-grpo 30525  df-gid 30526  df-ginv 30527  df-gdiv 30528  df-ablo 30577  df-vc 30591  df-nv 30624  df-va 30627  df-ba 30628  df-sm 30629  df-0v 30630  df-vs 30631  df-nmcv 30632  df-ims 30633  df-ssp 30754  df-hnorm 31000  df-hba 31001  df-hvsub 31003  df-hlim 31004  df-hcau 31005  df-sh 31239  df-ch 31253  df-ch0 31285

This theorem is referenced by:  hhssbnOLD  31311