Theorem totbndss 38977

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 38969	. . . 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 503	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) → ∀𝑑 ∈ ℝ+ ∃𝑣 ∈ Fin (∪ 𝑣 = 𝑋 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑)))
3		sseq2 3939	. . . . . . 7 ⊢ (∪ 𝑣 = 𝑋 → (𝑆 ⊆ ∪ 𝑣 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑋))
4	3	biimprcd 253	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ⊆ 𝑋 → (∪ 𝑣 = 𝑋 → 𝑆 ⊆ ∪ 𝑣))
5	4	anim1d 623	. . . . 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 3181	. . . 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 3180	. . 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 516	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ∀𝑑 ∈ ℝ+ ∃𝑣 ∈ Fin (𝑆 ⊆ ∪ 𝑣 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑣 ∃𝑥 ∈ 𝑋 𝑏 = (𝑥(ball‘𝑀)𝑑)))
9		totbndmet 38972	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) → 𝑀 ∈ (Met‘𝑋))
10		eqid 2763	. . . 4 ⊢ (𝑀 ↾ (𝑆 × 𝑆)) = (𝑀 ↾ (𝑆 × 𝑆))
11	10	sstotbnd 38975	. . 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 592	. 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 260	1 ⊢ ((𝑀 ∈ (TotBnd‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑀 ↾ (𝑆 × 𝑆)) ∈ (TotBnd‘𝑆))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900  ∪ cuni 4872   × cxp 5656   ↾ cres 5660  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  Fincfn 9011  ℝ⁺crp 13160  Metcmet 21715  ballcbl 21716  TotBndctotbnd 38966

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-er 8755  df-map 8887  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-rp 13161  df-xneg 13281  df-xadd 13282  df-xmul 13283  df-psmet 21721  df-xmet 21722  df-met 21723  df-bl 21724  df-totbnd 38968

This theorem is used by:  prdsbnd2  38995