Theorem hlhil 25315

Description: Corollary of the Projection Theorem: A subcomplex Hilbert space is a Hilbert space (in the algebraic sense, meaning that all algebraically closed subspaces have a projection decomposition). (Contributed by Mario Carneiro, 17-Oct-2015.)

Assertion

Ref	Expression
hlhil	⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → 𝑊 ∈ Hil)

Proof of Theorem hlhil

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hlphl 25237	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → 𝑊 ∈ PreHil)
2		eqid 2724	. . . . 5 ⊢ (proj‘𝑊) = (proj‘𝑊)
3		eqid 2724	. . . . 5 ⊢ (ClSubSp‘𝑊) = (ClSubSp‘𝑊)
4	2, 3	pjcss 21600	. . . 4 ⊢ (𝑊 ∈ PreHil → dom (proj‘𝑊) ⊆ (ClSubSp‘𝑊))
5	1, 4	syl 17	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → dom (proj‘𝑊) ⊆ (ClSubSp‘𝑊))
6		eqid 2724	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
7		eqid 2724	. . . . 5 ⊢ (TopOpen‘𝑊) = (TopOpen‘𝑊)
8		eqid 2724	. . . . 5 ⊢ (LSubSp‘𝑊) = (LSubSp‘𝑊)
9	6, 7, 8, 3	cldcss2 25314	. . . 4 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → (ClSubSp‘𝑊) = ((LSubSp‘𝑊) ∩ (Clsd‘(TopOpen‘𝑊))))
10		elin 3957	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ((LSubSp‘𝑊) ∩ (Clsd‘(TopOpen‘𝑊))) ↔ (𝑥 ∈ (LSubSp‘𝑊) ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘(TopOpen‘𝑊))))
11	7, 8, 2	pjth2 25312	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ ℂHil ∧ 𝑥 ∈ (LSubSp‘𝑊) ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘(TopOpen‘𝑊))) → 𝑥 ∈ dom (proj‘𝑊))
12	11	3expib 1119	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → ((𝑥 ∈ (LSubSp‘𝑊) ∧ 𝑥 ∈ (Clsd‘(TopOpen‘𝑊))) → 𝑥 ∈ dom (proj‘𝑊)))
13	10, 12	biimtrid 241	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → (𝑥 ∈ ((LSubSp‘𝑊) ∩ (Clsd‘(TopOpen‘𝑊))) → 𝑥 ∈ dom (proj‘𝑊)))
14	13	ssrdv 3981	. . . 4 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → ((LSubSp‘𝑊) ∩ (Clsd‘(TopOpen‘𝑊))) ⊆ dom (proj‘𝑊))
15	9, 14	eqsstrd 4013	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → (ClSubSp‘𝑊) ⊆ dom (proj‘𝑊))
16	5, 15	eqssd 3992	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → dom (proj‘𝑊) = (ClSubSp‘𝑊))
17	2, 3	ishil 21602	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ Hil ↔ (𝑊 ∈ PreHil ∧ dom (proj‘𝑊) = (ClSubSp‘𝑊)))
18	1, 16, 17	sylanbrc 582	1 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil → 𝑊 ∈ Hil)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ∩ cin 3940   ⊆ wss 3941  dom cdm 5667  ‘cfv 6534  Basecbs 17149  TopOpenctopn 17372  LSubSpclss 20774  PreHilcphl 21506  ClSubSpccss 21543  projcpj 21584  Hilchil 21585  Clsdccld 22864  ℂHilchl 25206

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5276  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-tp 4626  df-op 4628  df-uni 4901  df-int 4942  df-iun 4990  df-iin 4991  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-se 5623  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-pred 6291  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-isom 6543  df-riota 7358  df-ov 7405  df-oprab 7406  df-mpo 7407  df-of 7664  df-om 7850  df-1st 7969  df-2nd 7970  df-supp 8142  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12976  df-xneg 13093  df-xadd 13094  df-xmul 13095  df-ioo 13329  df-ico 13331  df-icc 13332  df-fz 13486  df-fzo 13629  df-seq 13968  df-exp 14029  df-hash 14292  df-cj 15048  df-re 15049  df-im 15050  df-sqrt 15184  df-abs 15185  df-struct 17085  df-sets 17102  df-slot 17120  df-ndx 17132  df-base 17150  df-ress 17179  df-plusg 17215  df-mulr 17216  df-starv 17217  df-sca 17218  df-vsca 17219  df-ip 17220  df-tset 17221  df-ple 17222  df-ds 17224  df-unif 17225  df-hom 17226  df-cco 17227  df-rest 17373  df-topn 17374  df-0g 17392  df-gsum 17393  df-topgen 17394  df-pt 17395  df-prds 17398  df-xrs 17453  df-qtop 17458  df-imas 17459  df-xps 17461  df-mre 17535  df-mrc 17536  df-acs 17538  df-mgm 18569  df-sgrp 18648  df-mnd 18664  df-mhm 18709  df-submnd 18710  df-grp 18862  df-minusg 18863  df-sbg 18864  df-mulg 18992  df-subg 19046  df-ghm 19135  df-cntz 19229  df-lsm 19552  df-pj1 19553  df-cmn 19698  df-abl 19699  df-mgp 20036  df-rng 20054  df-ur 20083  df-ring 20136  df-cring 20137  df-oppr 20232  df-dvdsr 20255  df-unit 20256  df-invr 20286  df-dvr 20299  df-rhm 20370  df-subrng 20442  df-subrg 20467  df-drng 20585  df-staf 20684  df-srng 20685  df-lmod 20704  df-lss 20775  df-lmhm 20866  df-lvec 20947  df-sra 21017  df-rgmod 21018  df-psmet 21226  df-xmet 21227  df-met 21228  df-bl 21229  df-mopn 21230  df-fbas 21231  df-fg 21232  df-cnfld 21235  df-phl 21508  df-ipf 21509  df-ocv 21545  df-css 21546  df-pj 21587  df-hil 21588  df-top 22740  df-topon 22757  df-topsp 22779  df-bases 22793  df-cld 22867  df-ntr 22868  df-cls 22869  df-nei 22946  df-cn 23075  df-cnp 23076  df-t1 23162  df-haus 23163  df-cmp 23235  df-tx 23410  df-hmeo 23603  df-fil 23694  df-flim 23787  df-fcls 23789  df-xms 24170  df-ms 24171  df-tms 24172  df-nm 24435  df-ngp 24436  df-tng 24437  df-nlm 24439  df-cncf 24742  df-clm 24934  df-cph 25040  df-tcph 25041  df-cfil 25127  df-cmet 25129  df-cms 25207  df-bn 25208  df-hl 25209

This theorem is referenced by: (None)