Theorem totbndss 38025

Description: A subset of a totally bounded metric space is totally bounded. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Sep-2015.)

Assertion

Ref	Expression
totbndss	⊢ ((𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑀 ↾ (𝑆 × 𝑆)) ∈ (TotBnd‘𝑆))

Proof of Theorem totbndss

Dummy variables 𝑏 𝑑 𝑣 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		istotbnd 38017	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) ↔ (𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ ∀𝑑 ∈ ℝ+ ∃𝑣 ∈ Fin (∪ 𝑣 = 𝑋 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑))))
2	1	simprbi 497	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) → ∀𝑑 ∈ ℝ+ ∃𝑣 ∈ Fin (∪ 𝑣 = 𝑋 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑)))
3		sseq2 3962	. . . . . . 7 ⊢ (∪ 𝑣 = 𝑋 → (𝑆 ⊆ ∪ 𝑣 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑋))
4	3	biimprcd 250	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ⊆ 𝑋 → (∪ 𝑣 = 𝑋 → 𝑆 ⊆ ∪ 𝑣))
5	4	anim1d 612	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ⊆ 𝑋 → ((∪ 𝑣 = 𝑋 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑)) → (𝑆 ⊆ ∪ 𝑣 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑))))
6	5	reximdv 3153	. . . 4 ⊢ (𝑆 ⊆ 𝑋 → (∃𝑣 ∈ Fin (∪ 𝑣 = 𝑋 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑)) → ∃𝑣 ∈ Fin (𝑆 ⊆ ∪ 𝑣 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑))))
7	6	ralimdv 3152	. . 3 ⊢ (𝑆 ⊆ 𝑋 → (∀𝑑 ∈ ℝ+ ∃𝑣 ∈ Fin (∪ 𝑣 = 𝑋 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑)) → ∀𝑑 ∈ ℝ+ ∃𝑣 ∈ Fin (𝑆 ⊆ ∪ 𝑣 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑))))
8	2, 7	mpan9 506	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ∀𝑑 ∈ ℝ+ ∃𝑣 ∈ Fin (𝑆 ⊆ ∪ 𝑣 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑)))
9		totbndmet 38020	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) → 𝑀 ∈ (Met‘𝑋))
10		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (𝑀 ↾ (𝑆 × 𝑆)) = (𝑀 ↾ (𝑆 × 𝑆))
11	10	sstotbnd 38023	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ (Met‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((𝑀 ↾ (𝑆 × 𝑆)) ∈ (TotBnd‘𝑆) ↔ ∀𝑑 ∈ ℝ+ ∃𝑣 ∈ Fin (𝑆 ⊆ ∪ 𝑣 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑))))
12	9, 11	sylan 581	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((𝑀 ↾ (𝑆 × 𝑆)) ∈ (TotBnd‘𝑆) ↔ ∀𝑑 ∈ ℝ+ ∃𝑣 ∈ Fin (𝑆 ⊆ ∪ 𝑣 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑))))
13	8, 12	mpbird 257	1 ⊢ ((𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑀 ↾ (𝑆 × 𝑆)) ∈ (TotBnd‘𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052  ∃wrex 3062   ⊆ wss 3903  ∪ cuni 4865   × cxp 5630   ↾ cres 5634  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368  Fincfn 8895  ℝ⁺crp 12917  Metcmet 21307  ballcbl 21308  TotBndctotbnd 38014

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-er 8645  df-map 8777  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-div 11807  df-nn 12158  df-2 12220  df-rp 12918  df-xneg 13038  df-xadd 13039  df-xmul 13040  df-psmet 21313  df-xmet 21314  df-met 21315  df-bl 21316  df-totbnd 38016

This theorem is referenced by:  prdsbnd2  38043