HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  occl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem occl 31231
Description: Closure of complement of Hilbert subset. Part of Remark 3.12 of [Beran] p. 107. (Contributed by NM, 8-Aug-2000.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 14-May-2014.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
occl (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘𝐴) ∈ C )

Proof of Theorem occl
Dummy variables 𝑥 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ocsh 31210 . 2 (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘𝐴) ∈ S )
2 ax-hcompl 31129 . . . . . . . . 9 (𝑓 ∈ Cauchy → ∃𝑥 ∈ ℋ 𝑓𝑣 𝑥)
3 vex 3463 . . . . . . . . . . 11 𝑓 ∈ V
4 vex 3463 . . . . . . . . . . 11 𝑥 ∈ V
53, 4breldm 5888 . . . . . . . . . 10 (𝑓𝑣 𝑥𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
65rexlimivw 3137 . . . . . . . . 9 (∃𝑥 ∈ ℋ 𝑓𝑣 𝑥𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
72, 6syl 17 . . . . . . . 8 (𝑓 ∈ Cauchy → 𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
87ad2antlr 727 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) → 𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 )
9 hlimf 31164 . . . . . . . 8 𝑣 :dom ⇝𝑣 ⟶ ℋ
109ffvelcdmi 7072 . . . . . . 7 (𝑓 ∈ dom ⇝𝑣 → ( ⇝𝑣𝑓) ∈ ℋ)
118, 10syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) → ( ⇝𝑣𝑓) ∈ ℋ)
12 simplll 774 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐴 ⊆ ℋ)
13 simpllr 775 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑓 ∈ Cauchy)
14 simplr 768 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴))
15 simpr 484 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
1612, 13, 14, 15occllem 31230 . . . . . . 7 ((((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) ∧ 𝑥𝐴) → (( ⇝𝑣𝑓) ·ih 𝑥) = 0)
1716ralrimiva 3132 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) → ∀𝑥𝐴 (( ⇝𝑣𝑓) ·ih 𝑥) = 0)
18 ocel 31208 . . . . . . 7 (𝐴 ⊆ ℋ → (( ⇝𝑣𝑓) ∈ (⊥‘𝐴) ↔ (( ⇝𝑣𝑓) ∈ ℋ ∧ ∀𝑥𝐴 (( ⇝𝑣𝑓) ·ih 𝑥) = 0)))
1918ad2antrr 726 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) → (( ⇝𝑣𝑓) ∈ (⊥‘𝐴) ↔ (( ⇝𝑣𝑓) ∈ ℋ ∧ ∀𝑥𝐴 (( ⇝𝑣𝑓) ·ih 𝑥) = 0)))
2011, 17, 19mpbir2and 713 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) → ( ⇝𝑣𝑓) ∈ (⊥‘𝐴))
21 ffun 6708 . . . . . . 7 ( ⇝𝑣 :dom ⇝𝑣 ⟶ ℋ → Fun ⇝𝑣 )
22 funfvbrb 7040 . . . . . . 7 (Fun ⇝𝑣 → (𝑓 ∈ dom ⇝𝑣𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓)))
239, 21, 22mp2b 10 . . . . . 6 (𝑓 ∈ dom ⇝𝑣𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓))
248, 23sylib 218 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) → 𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓))
25 breq2 5123 . . . . . 6 (𝑥 = ( ⇝𝑣𝑓) → (𝑓𝑣 𝑥𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓)))
2625rspcev 3601 . . . . 5 ((( ⇝𝑣𝑓) ∈ (⊥‘𝐴) ∧ 𝑓𝑣 ( ⇝𝑣𝑓)) → ∃𝑥 ∈ (⊥‘𝐴)𝑓𝑣 𝑥)
2720, 24, 26syl2anc 584 . . . 4 (((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) ∧ 𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴)) → ∃𝑥 ∈ (⊥‘𝐴)𝑓𝑣 𝑥)
2827ex 412 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℋ ∧ 𝑓 ∈ Cauchy) → (𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴) → ∃𝑥 ∈ (⊥‘𝐴)𝑓𝑣 𝑥))
2928ralrimiva 3132 . 2 (𝐴 ⊆ ℋ → ∀𝑓 ∈ Cauchy (𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴) → ∃𝑥 ∈ (⊥‘𝐴)𝑓𝑣 𝑥))
30 isch3 31168 . 2 ((⊥‘𝐴) ∈ C ↔ ((⊥‘𝐴) ∈ S ∧ ∀𝑓 ∈ Cauchy (𝑓:ℕ⟶(⊥‘𝐴) → ∃𝑥 ∈ (⊥‘𝐴)𝑓𝑣 𝑥)))
311, 29, 30sylanbrc 583 1 (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘𝐴) ∈ C )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1540  wcel 2108  wral 3051  wrex 3060  wss 3926   class class class wbr 5119  dom cdm 5654  Fun wfun 6524  wf 6526  cfv 6530  (class class class)co 7403  0cc0 11127  cn 12238  chba 30846   ·ih csp 30849  Cauchyccauold 30853  𝑣 chli 30854   S csh 30855   C cch 30856  cort 30857
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-rep 5249  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7727  ax-inf2 9653  ax-cnex 11183  ax-resscn 11184  ax-1cn 11185  ax-icn 11186  ax-addcl 11187  ax-addrcl 11188  ax-mulcl 11189  ax-mulrcl 11190  ax-mulcom 11191  ax-addass 11192  ax-mulass 11193  ax-distr 11194  ax-i2m1 11195  ax-1ne0 11196  ax-1rid 11197  ax-rnegex 11198  ax-rrecex 11199  ax-cnre 11200  ax-pre-lttri 11201  ax-pre-lttrn 11202  ax-pre-ltadd 11203  ax-pre-mulgt0 11204  ax-pre-sup 11205  ax-addf 11206  ax-mulf 11207  ax-hilex 30926  ax-hfvadd 30927  ax-hvcom 30928  ax-hvass 30929  ax-hv0cl 30930  ax-hvaddid 30931  ax-hfvmul 30932  ax-hvmulid 30933  ax-hvmulass 30934  ax-hvdistr1 30935  ax-hvdistr2 30936  ax-hvmul0 30937  ax-hfi 31006  ax-his1 31009  ax-his2 31010  ax-his3 31011  ax-his4 31012  ax-hcompl 31129
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-tp 4606  df-op 4608  df-uni 4884  df-int 4923  df-iun 4969  df-iin 4970  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-se 5607  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6483  df-fun 6532  df-fn 6533  df-f 6534  df-f1 6535  df-fo 6536  df-f1o 6537  df-fv 6538  df-isom 6539  df-riota 7360  df-ov 7406  df-oprab 7407  df-mpo 7408  df-of 7669  df-om 7860  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-supp 8158  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8478  df-2o 8479  df-er 8717  df-map 8840  df-pm 8841  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9372  df-fi 9421  df-sup 9452  df-inf 9453  df-oi 9522  df-card 9951  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11466  df-neg 11467  df-div 11893  df-nn 12239  df-2 12301  df-3 12302  df-4 12303  df-5 12304  df-6 12305  df-7 12306  df-8 12307  df-9 12308  df-n0 12500  df-z 12587  df-dec 12707  df-uz 12851  df-q 12963  df-rp 13007  df-xneg 13126  df-xadd 13127  df-xmul 13128  df-ioo 13364  df-icc 13367  df-fz 13523  df-fzo 13670  df-seq 14018  df-exp 14078  df-hash 14347  df-cj 15116  df-re 15117  df-im 15118  df-sqrt 15252  df-abs 15253  df-clim 15502  df-sum 15701  df-struct 17164  df-sets 17181  df-slot 17199  df-ndx 17211  df-base 17227  df-ress 17250  df-plusg 17282  df-mulr 17283  df-starv 17284  df-sca 17285  df-vsca 17286  df-ip 17287  df-tset 17288  df-ple 17289  df-ds 17291  df-unif 17292  df-hom 17293  df-cco 17294  df-rest 17434  df-topn 17435  df-0g 17453  df-gsum 17454  df-topgen 17455  df-pt 17456  df-prds 17459  df-xrs 17514  df-qtop 17519  df-imas 17520  df-xps 17522  df-mre 17596  df-mrc 17597  df-acs 17599  df-mgm 18616  df-sgrp 18695  df-mnd 18711  df-submnd 18760  df-mulg 19049  df-cntz 19298  df-cmn 19761  df-psmet 21305  df-xmet 21306  df-met 21307  df-bl 21308  df-mopn 21309  df-cnfld 21314  df-top 22830  df-topon 22847  df-topsp 22869  df-bases 22882  df-cn 23163  df-cnp 23164  df-lm 23165  df-haus 23251  df-tx 23498  df-hmeo 23691  df-xms 24257  df-ms 24258  df-tms 24259  df-cau 25206  df-grpo 30420  df-gid 30421  df-ginv 30422  df-gdiv 30423  df-ablo 30472  df-vc 30486  df-nv 30519  df-va 30522  df-ba 30523  df-sm 30524  df-0v 30525  df-vs 30526  df-nmcv 30527  df-ims 30528  df-dip 30628  df-hnorm 30895  df-hvsub 30898  df-hlim 30899  df-hcau 30900  df-sh 31134  df-ch 31148  df-oc 31179
This theorem is referenced by:  shoccl  31232  hsupcl  31266  sshjcl  31282  dfch2  31334  ococin  31335  shjshsi  31419  sshhococi  31473  h1dei  31477  h1de2bi  31481  h1de2ctlem  31482  h1de2ci  31483  spansnch  31487  spansnpji  31505  h1da  32276  atom1d  32280
  Copyright terms: Public domain W3C validator