Theorem ococin 28823

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 28656	. . . . . . . . 9 ⊢ ℋ ∈ Cℋ
2	1	jctl 521	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ( ℋ ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ ℋ))
3		sseq2 3853	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ℋ → (𝐴 ⊆ 𝑥 ↔ 𝐴 ⊆ ℋ))
4	3	elrab 3586	. . . . . . . 8 ⊢ ( ℋ ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ↔ ( ℋ ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ ℋ))
5	2, 4	sylibr 226	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ℋ ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
6		intss1 4713	. . . . . . 7 ⊢ ( ℋ ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ ℋ)
7	5, 6	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ ℋ)
8		ocss 28700	. . . . . 6 ⊢ (∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ ℋ → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ ℋ)
9	7, 8	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ ℋ)
10		ocss 28700	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘𝐴) ⊆ ℋ)
11	9, 10	jca 509	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ((⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ ℋ ∧ (⊥‘𝐴) ⊆ ℋ))
12		ssintub 4716	. . . . 5 ⊢ 𝐴 ⊆ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}
13		occon 28702	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℋ ∧ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ ℋ) → (𝐴 ⊆ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ (⊥‘𝐴)))
14	7, 13	mpdan 680	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (𝐴 ⊆ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ (⊥‘𝐴)))
15	12, 14	mpi 20	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ (⊥‘𝐴))
16		occon 28702	. . . 4 ⊢ (((⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ ℋ ∧ (⊥‘𝐴) ⊆ ℋ) → ((⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}) ⊆ (⊥‘𝐴) → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ⊆ (⊥‘(⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥}))))
17	11, 15, 16	sylc 65	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ⊆ (⊥‘(⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})))
18		ssrab2 3913	. . . . 5 ⊢ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ Cℋ
19	3	rspcev 3527	. . . . . . 7 ⊢ (( ℋ ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ ℋ) → ∃𝑥 ∈ Cℋ 𝐴 ⊆ 𝑥)
20	1, 19	mpan 683	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ∃𝑥 ∈ Cℋ 𝐴 ⊆ 𝑥)
21		rabn0 4188	. . . . . 6 ⊢ ({𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 ∈ Cℋ 𝐴 ⊆ 𝑥)
22	20, 21	sylibr 226	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ≠ ∅)
23		chintcl 28747	. . . . 5 ⊢ (({𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ Cℋ ∧ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ≠ ∅) → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ∈ Cℋ )
24	18, 22, 23	sylancr 583	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ∈ Cℋ )
25		ococ 28821	. . . 4 ⊢ (∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ∈ Cℋ → (⊥‘(⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})) = ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
26	24, 25	syl 17	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})) = ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
27	17, 26	sseqtrd 3867	. 2 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ⊆ ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
28		occl 28719	. . . . 5 ⊢ ((⊥‘𝐴) ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ Cℋ )
29	10, 28	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ Cℋ )
30		ococss 28708	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
31		sseq2 3853	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (⊥‘(⊥‘𝐴)) → (𝐴 ⊆ 𝑥 ↔ 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴))))
32	31	elrab 3586	. . . 4 ⊢ ((⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ↔ ((⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴))))
33	29, 30, 32	sylanbrc 580	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})
34		intss1 4713	. . 3 ⊢ ((⊥‘(⊥‘𝐴)) ∈ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
35	33, 34	syl 17	. 2 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥} ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
36	27, 35	eqssd 3845	1 ⊢ (𝐴 ⊆ ℋ → (⊥‘(⊥‘𝐴)) = ∩ {𝑥 ∈ Cℋ ∣ 𝐴 ⊆ 𝑥})

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 386   = wceq 1658   ∈ wcel 2166   ≠ wne 3000  ∃wrex 3119  {crab 3122   ⊆ wss 3799  ∅c0 4145  ∩ cint 4698  ‘cfv 6124   ℋchba 28332   C_ℋ cch 28342  ⊥cort 28343

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1896  ax-4 1910  ax-5 2011  ax-6 2077  ax-7 2114  ax-8 2168  ax-9 2175  ax-10 2194  ax-11 2209  ax-12 2222  ax-13 2391  ax-ext 2804  ax-rep 4995  ax-sep 5006  ax-nul 5014  ax-pow 5066  ax-pr 5128  ax-un 7210  ax-inf2 8816  ax-cc 9573  ax-cnex 10309  ax-resscn 10310  ax-1cn 10311  ax-icn 10312  ax-addcl 10313  ax-addrcl 10314  ax-mulcl 10315  ax-mulrcl 10316  ax-mulcom 10317  ax-addass 10318  ax-mulass 10319  ax-distr 10320  ax-i2m1 10321  ax-1ne0 10322  ax-1rid 10323  ax-rnegex 10324  ax-rrecex 10325  ax-cnre 10326  ax-pre-lttri 10327  ax-pre-lttrn 10328  ax-pre-ltadd 10329  ax-pre-mulgt0 10330  ax-pre-sup 10331  ax-addf 10332  ax-mulf 10333  ax-hilex 28412  ax-hfvadd 28413  ax-hvcom 28414  ax-hvass 28415  ax-hv0cl 28416  ax-hvaddid 28417  ax-hfvmul 28418  ax-hvmulid 28419  ax-hvmulass 28420  ax-hvdistr1 28421  ax-hvdistr2 28422  ax-hvmul0 28423  ax-hfi 28492  ax-his1 28495  ax-his2 28496  ax-his3 28497  ax-his4 28498  ax-hcompl 28615

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 881  df-3or 1114  df-3an 1115  df-tru 1662  df-fal 1672  df-ex 1881  df-nf 1885  df-sb 2070  df-mo 2606  df-eu 2641  df-clab 2813  df-cleq 2819  df-clel 2822  df-nfc 2959  df-ne 3001  df-nel 3104  df-ral 3123  df-rex 3124  df-reu 3125  df-rmo 3126  df-rab 3127  df-v 3417  df-sbc 3664  df-csb 3759  df-dif 3802  df-un 3804  df-in 3806  df-ss 3813  df-pss 3815  df-nul 4146  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4660  df-int 4699  df-iun 4743  df-iin 4744  df-br 4875  df-opab 4937  df-mpt 4954  df-tr 4977  df-id 5251  df-eprel 5256  df-po 5264  df-so 5265  df-fr 5302  df-se 5303  df-we 5304  df-xp 5349  df-rel 5350  df-cnv 5351  df-co 5352  df-dm 5353  df-rn 5354  df-res 5355  df-ima 5356  df-pred 5921  df-ord 5967  df-on 5968  df-lim 5969  df-suc 5970  df-iota 6087  df-fun 6126  df-fn 6127  df-f 6128  df-f1 6129  df-fo 6130  df-f1o 6131  df-fv 6132  df-isom 6133  df-riota 6867  df-ov 6909  df-oprab 6910  df-mpt2 6911  df-of 7158  df-om 7328  df-1st 7429  df-2nd 7430  df-supp 7561  df-wrecs 7673  df-recs 7735  df-rdg 7773  df-1o 7827  df-2o 7828  df-oadd 7831  df-omul 7832  df-er 8010  df-map 8125  df-pm 8126  df-ixp 8177  df-en 8224  df-dom 8225  df-sdom 8226  df-fin 8227  df-fsupp 8546  df-fi 8587  df-sup 8618  df-inf 8619  df-oi 8685  df-card 9079  df-acn 9082  df-cda 9306  df-pnf 10394  df-mnf 10395  df-xr 10396  df-ltxr 10397  df-le 10398  df-sub 10588  df-neg 10589  df-div 11011  df-nn 11352  df-2 11415  df-3 11416  df-4 11417  df-5 11418  df-6 11419  df-7 11420  df-8 11421  df-9 11422  df-n0 11620  df-z 11706  df-dec 11823  df-uz 11970  df-q 12073  df-rp 12114  df-xneg 12233  df-xadd 12234  df-xmul 12235  df-ioo 12468  df-ico 12470  df-icc 12471  df-fz 12621  df-fzo 12762  df-fl 12889  df-seq 13097  df-exp 13156  df-hash 13412  df-cj 14217  df-re 14218  df-im 14219  df-sqrt 14353  df-abs 14354  df-clim 14597  df-rlim 14598  df-sum 14795  df-struct 16225  df-ndx 16226  df-slot 16227  df-base 16229  df-sets 16230  df-ress 16231  df-plusg 16319  df-mulr 16320  df-starv 16321  df-sca 16322  df-vsca 16323  df-ip 16324  df-tset 16325  df-ple 16326  df-ds 16328  df-unif 16329  df-hom 16330  df-cco 16331  df-rest 16437  df-topn 16438  df-0g 16456  df-gsum 16457  df-topgen 16458  df-pt 16459  df-prds 16462  df-xrs 16516  df-qtop 16521  df-imas 16522  df-xps 16524  df-mre 16600  df-mrc 16601  df-acs 16603  df-mgm 17596  df-sgrp 17638  df-mnd 17649  df-submnd 17690  df-mulg 17896  df-cntz 18101  df-cmn 18549  df-psmet 20099  df-xmet 20100  df-met 20101  df-bl 20102  df-mopn 20103  df-fbas 20104  df-fg 20105  df-cnfld 20108  df-top 21070  df-topon 21087  df-topsp 21109  df-bases 21122  df-cld 21195  df-ntr 21196  df-cls 21197  df-nei 21274  df-cn 21403  df-cnp 21404  df-lm 21405  df-haus 21491  df-tx 21737  df-hmeo 21930  df-fil 22021  df-fm 22113  df-flim 22114  df-flf 22115  df-xms 22496  df-ms 22497  df-tms 22498  df-cfil 23424  df-cau 23425  df-cmet 23426  df-grpo 27904  df-gid 27905  df-ginv 27906  df-gdiv 27907  df-ablo 27956  df-vc 27970  df-nv 28003  df-va 28006  df-ba 28007  df-sm 28008  df-0v 28009  df-vs 28010  df-nmcv 28011  df-ims 28012  df-dip 28112  df-ssp 28133  df-ph 28224  df-cbn 28275  df-hnorm 28381  df-hba 28382  df-hvsub 28384  df-hlim 28385  df-hcau 28386  df-sh 28620  df-ch 28634  df-oc 28665  df-ch0 28666

This theorem is referenced by:  hsupval2  28824  sshjval2  28826