Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cmsss Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cmsss 23366
 Description: The restriction of a complete metric space is complete iff it is closed. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
cmsss.h 𝐾 = (𝑀s 𝐴)
cmsss.x 𝑋 = (Base‘𝑀)
cmsss.j 𝐽 = (TopOpen‘𝑀)
Assertion
Ref Expression
cmsss ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘𝐽)))

Proof of Theorem cmsss
StepHypRef Expression
1 simpr 471 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐴𝑋)
2 xpss12 5264 . . . . . . 7 ((𝐴𝑋𝐴𝑋) → (𝐴 × 𝐴) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
31, 2sylancom 576 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐴 × 𝐴) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
43resabs1d 5569 . . . . 5 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝑀) ↾ (𝐴 × 𝐴)))
5 cmsss.x . . . . . . . . . 10 𝑋 = (Base‘𝑀)
6 fvex 6342 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑀) ∈ V
75, 6eqeltri 2846 . . . . . . . . 9 𝑋 ∈ V
87ssex 4936 . . . . . . . 8 (𝐴𝑋𝐴 ∈ V)
98adantl 467 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐴 ∈ V)
10 cmsss.h . . . . . . . 8 𝐾 = (𝑀s 𝐴)
11 eqid 2771 . . . . . . . 8 (dist‘𝑀) = (dist‘𝑀)
1210, 11ressds 16281 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ V → (dist‘𝑀) = (dist‘𝐾))
139, 12syl 17 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (dist‘𝑀) = (dist‘𝐾))
1410, 5ressbas2 16138 . . . . . . . 8 (𝐴𝑋𝐴 = (Base‘𝐾))
1514adantl 467 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐴 = (Base‘𝐾))
1615sqxpeqd 5281 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐴 × 𝐴) = ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
1713, 16reseq12d 5535 . . . . 5 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → ((dist‘𝑀) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
184, 17eqtrd 2805 . . . 4 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))))
1915fveq2d 6336 . . . 4 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (CMet‘𝐴) = (CMet‘(Base‘𝐾)))
2018, 19eleq12d 2844 . . 3 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
21 eqid 2771 . . . . . 6 ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) = ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))
225, 21cmscmet 23362 . . . . 5 (𝑀 ∈ CMetSp → ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ∈ (CMet‘𝑋))
2322adantr 466 . . . 4 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → ((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ∈ (CMet‘𝑋))
24 eqid 2771 . . . . 5 (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))) = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))
2524cmetss 23332 . . . 4 (((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ∈ (CMet‘𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
2623, 25syl 17 . . 3 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → ((((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)) ↾ (𝐴 × 𝐴)) ∈ (CMet‘𝐴) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
2720, 26bitr3d 270 . 2 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾)) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
28 cmsms 23364 . . . 4 (𝑀 ∈ CMetSp → 𝑀 ∈ MetSp)
29 ressms 22551 . . . . 5 ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → (𝑀s 𝐴) ∈ MetSp)
3010, 29syl5eqel 2854 . . . 4 ((𝑀 ∈ MetSp ∧ 𝐴 ∈ V) → 𝐾 ∈ MetSp)
3128, 8, 30syl2an 583 . . 3 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐾 ∈ MetSp)
32 eqid 2771 . . . . 5 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
33 eqid 2771 . . . . 5 ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) = ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾)))
3432, 33iscms 23361 . . . 4 (𝐾 ∈ CMetSp ↔ (𝐾 ∈ MetSp ∧ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
3534baib 525 . . 3 (𝐾 ∈ MetSp → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
3631, 35syl 17 . 2 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ ((dist‘𝐾) ↾ ((Base‘𝐾) × (Base‘𝐾))) ∈ (CMet‘(Base‘𝐾))))
3728adantr 466 . . . . 5 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝑀 ∈ MetSp)
38 cmsss.j . . . . . 6 𝐽 = (TopOpen‘𝑀)
3938, 5, 21mstopn 22477 . . . . 5 (𝑀 ∈ MetSp → 𝐽 = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))
4037, 39syl 17 . . . 4 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → 𝐽 = (MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))
4140fveq2d 6336 . . 3 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (Clsd‘𝐽) = (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋)))))
4241eleq2d 2836 . 2 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐴 ∈ (Clsd‘𝐽) ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘(MetOpen‘((dist‘𝑀) ↾ (𝑋 × 𝑋))))))
4327, 36, 423bitr4d 300 1 ((𝑀 ∈ CMetSp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐾 ∈ CMetSp ↔ 𝐴 ∈ (Clsd‘𝐽)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 382   = wceq 1631   ∈ wcel 2145  Vcvv 3351   ⊆ wss 3723   × cxp 5247   ↾ cres 5251  ‘cfv 6031  (class class class)co 6793  Basecbs 16064   ↾s cress 16065  distcds 16158  TopOpenctopn 16290  MetOpencmopn 19951  Clsdccld 21041  MetSpcmt 22343  CMetcms 23271  CMetSpccms 23348 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215  ax-pre-sup 10216 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-iin 4657  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-om 7213  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-1o 7713  df-oadd 7717  df-er 7896  df-map 8011  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-fi 8473  df-sup 8504  df-inf 8505  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-div 10887  df-nn 11223  df-2 11281  df-3 11282  df-4 11283  df-5 11284  df-6 11285  df-7 11286  df-8 11287  df-9 11288  df-n0 11495  df-z 11580  df-dec 11696  df-uz 11889  df-q 11992  df-rp 12036  df-xneg 12151  df-xadd 12152  df-xmul 12153  df-ico 12386  df-icc 12387  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-ress 16072  df-tset 16168  df-ds 16172  df-rest 16291  df-topn 16292  df-topgen 16312  df-psmet 19953  df-xmet 19954  df-met 19955  df-bl 19956  df-mopn 19957  df-fbas 19958  df-fg 19959  df-top 20919  df-topon 20936  df-topsp 20958  df-bases 20971  df-cld 21044  df-ntr 21045  df-cls 21046  df-nei 21123  df-haus 21340  df-fil 21870  df-flim 21963  df-xms 22345  df-ms 22346  df-cfil 23272  df-cmet 23274  df-cms 23351 This theorem is referenced by:  lssbn  23367  resscdrg  23373  srabn  23375  ishl2  23385  recms  23387  pjthlem2  23428
 Copyright terms: Public domain W3C validator