Theorem ococin 32015

Description: The double complement is the smallest closed subspace containing a subset of Hilbert space. Remark 3.12(B) of [Beran] p. 107. (Contributed by NM, 8-Aug-2000.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
ococin	⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) = ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})

Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Proof of Theorem ococin

Step	Hyp	Ref	Expression
1		helch 31850	. . . . . . . . 9 ⊢ ℋ ∈ Cℋ
2	1	jctl 533	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ( ℋ ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ ℋ))
3		sseq2 3934	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ℋ → (𝐴 ⊆ 𝑥 ↔ 𝐴 ⊆ ℋ))
4	3	elrab 3644	. . . . . . . 8 ⊢ ( ℋ ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ↔ ( ℋ ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ ℋ))
5	2, 4	sylibr 237	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ℋ ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
6		intss1 4922	. . . . . . 7 ⊢ ( ℋ ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ ℋ)
7	5, 6	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ ℋ)
8		ocss 31892	. . . . . 6 ⊢ (∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ ℋ → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ ℋ)
9	7, 8	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ ℋ)
10		ocss 31892	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘𝐴) ⊆ ℋ)
11	9, 10	jca 521	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ((⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ ℋ ∧ (⊥‘𝐴) ⊆ ℋ))
12		ssintub 4925	. . . . 5 ⊢ 𝐴 ⊆ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}
13		occon 31894	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℋ ∧ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ ℋ) → (𝐴 ⊆ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ (⊥‘𝐴)))
14	7, 13	mpdan 700	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (𝐴 ⊆ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ (⊥‘𝐴)))
15	12, 14	mpi 21	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ (⊥‘𝐴))
16		occon 31894	. . . 4 ⊢ (((⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ ℋ ∧ (⊥‘𝐴) ⊆ ℋ) → ((⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ (⊥‘𝐴) → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ⊆ (⊥‘(⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}))))
17	11, 15, 16	sylc 66	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ⊆ (⊥‘(⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})))
18		ssrab2 4005	. . . . 5 ⊢ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ Cℋ
19	3	rspcev 3576	. . . . . . 7 ⊢ (( ℋ ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ ℋ) → ∃𝑥 ∈ Cℋ 𝐴 ⊆ 𝑥)
20	1, 19	mpan 703	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ∃𝑥 ∈ Cℋ 𝐴 ⊆ 𝑥)
21		rabn0 4338	. . . . . 6 ⊢ ({𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 ∈ Cℋ 𝐴 ⊆ 𝑥)
22	20, 21	sylibr 237	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ≠ ∅)
23		chintcl 31939	. . . . 5 ⊢ (({𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ Cℋ ∧ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ≠ ∅) → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ∈ Cℋ )
24	18, 22, 23	sylancr 599	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ∈ Cℋ )
25		ococ 32013	. . . 4 ⊢ (∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ∈ Cℋ → (⊥‘(⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})) = ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
26	24, 25	syl 18	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})) = ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
27	17, 26	sseqtrd 3944	. 2 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ⊆ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
28		occl 31911	. . . . 5 ⊢ ((⊥‘𝐴) ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ Cℋ )
29	10, 28	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ Cℋ )
30		ococss 31900	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
31		sseq2 3934	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (⊥‘(⊥‘𝐴)) → (𝐴 ⊆ 𝑥 ↔ 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴))))
32	31	elrab 3644	. . . 4 ⊢ ((⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ↔ ((⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴))))
33	29, 30, 32	sylanbrc 595	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
34		intss1 4922	. . 3 ⊢ ((⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
35	33, 34	syl 18	. 2 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
36	27, 35	eqssd 3925	1 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) = ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∃wrex 3086  {crab 3412   ⊆ wss 3895  ∅c0 4278  ∩ cint 4906  ‘cfv 6538   ℋchba 31526   C_ℋ cch 31536  ⊥cort 31537

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9645  ax-cc 10516  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280  ax-pre-sup 11281  ax-addf 11282  ax-mulf 11283  ax-hilex 31606  ax-hfvadd 31607  ax-hvcom 31608  ax-hvass 31609  ax-hv0cl 31610  ax-hvaddid 31611  ax-hfvmul 31612  ax-hvmulid 31613  ax-hvmulass 31614  ax-hvdistr1 31615  ax-hvdistr2 31616  ax-hvmul0 31617  ax-hfi 31686  ax-his1 31689  ax-his2 31690  ax-his3 31691  ax-his4 31692  ax-hcompl 31809

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8180  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-2o 8480  df-oadd 8483  df-omul 8484  df-er 8720  df-map 8852  df-pm 8853  df-ixp 8929  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-fsupp 9357  df-fi 9406  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9507  df-card 10023  df-acn 10026  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-div 11977  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-4 12410  df-5 12411  df-6 12412  df-7 12413  df-8 12414  df-9 12415  df-n0 12610  df-z 12697  df-dec 12818  df-uz 12969  df-q 13079  df-rp 13124  df-xneg 13244  df-xadd 13245  df-xmul 13246  df-ioo 13483  df-ico 13485  df-icc 13486  df-fz 13643  df-fzo 13792  df-fl 13935  df-seq 14148  df-exp 14208  df-hash 14478  df-cj 15271  df-re 15272  df-im 15273  df-sqrt 15407  df-abs 15408  df-clim 15660  df-rlim 15661  df-sum 15859  df-struct 17330  df-sets 17347  df-slot 17365  df-ndx 17377  df-base 17393  df-ress 17414  df-plusg 17446  df-mulr 17447  df-starv 17448  df-sca 17449  df-vsca 17450  df-ip 17451  df-tset 17452  df-ple 17453  df-ds 17455  df-unif 17456  df-hom 17457  df-cco 17458  df-rest 17598  df-topn 17599  df-0g 17617  df-gsum 17618  df-topgen 17619  df-pt 17620  df-prds 17623  df-xrs 17679  df-qtop 17684  df-imas 17685  df-xps 17687  df-mre 17761  df-mrc 17762  df-acs 17764  df-mgm 18821  df-sgrp 18913  df-mnd 18929  df-submnd 18984  df-mulg 19283  df-cntz 19536  df-cmn 20001  df-psmet 21675  df-xmet 21676  df-met 21677  df-bl 21678  df-mopn 21679  df-fbas 21680  df-fg 21681  df-cnfld 21684  df-top 23217  df-topon 23234  df-topsp 23256  df-bases 23269  df-cld 23342  df-ntr 23343  df-cls 23344  df-nei 23421  df-cn 23550  df-cnp 23551  df-lm 23552  df-haus 23638  df-tx 23886  df-hmeo 24079  df-fil 24170  df-fm 24262  df-flim 24263  df-flf 24264  df-xms 24644  df-ms 24645  df-tms 24646  df-cfil 25581  df-cau 25582  df-cmet 25583  df-grpo 31100  df-gid 31101  df-ginv 31102  df-gdiv 31103  df-ablo 31152  df-vc 31166  df-nv 31199  df-va 31202  df-ba 31203  df-sm 31204  df-0v 31205  df-vs 31206  df-nmcv 31207  df-ims 31208  df-dip 31308  df-ssp 31329  df-ph 31420  df-cbn 31470  df-hnorm 31575  df-hba 31576  df-hvsub 31578  df-hlim 31579  df-hcau 31580  df-sh 31814  df-ch 31828  df-oc 31859  df-ch0 31860

This theorem is used by:  hsupval2  32016  sshjval2  32018