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Theorem restcls 17017
Description: A closure in a subspace topology. (Contributed by Jeff Hankins, 22-Jan-2010.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Dec-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
restcls.1  |-  X  = 
U. J
restcls.2  |-  K  =  ( Jt  Y )
Assertion
Ref Expression
restcls  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( cls `  K
) `  S )  =  ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y ) )

Proof of Theorem restcls
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp1 955 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  J  e.  Top )
2 sstr 3263 . . . . . . . 8  |-  ( ( S  C_  Y  /\  Y  C_  X )  ->  S  C_  X )
32ancoms 439 . . . . . . 7  |-  ( ( Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  S  C_  X )
433adant1 973 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  S  C_  X )
5 restcls.1 . . . . . . 7  |-  X  = 
U. J
65clscld 16890 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X )  -> 
( ( cls `  J
) `  S )  e.  ( Clsd `  J
) )
71, 4, 6syl2anc 642 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( cls `  J
) `  S )  e.  ( Clsd `  J
) )
8 eqid 2358 . . . . 5  |-  ( ( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  =  ( ( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )
9 ineq1 3439 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( ( cls `  J ) `  S
)  ->  ( x  i^i  Y )  =  ( ( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y ) )
109eqeq2d 2369 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( ( cls `  J ) `  S
)  ->  ( (
( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  =  ( x  i^i  Y )  <-> 
( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )  =  ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y ) ) )
1110rspcev 2960 . . . . 5  |-  ( ( ( ( cls `  J
) `  S )  e.  ( Clsd `  J
)  /\  ( (
( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  =  ( ( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y ) )  ->  E. x  e.  ( Clsd `  J ) ( ( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  =  ( x  i^i  Y ) )
127, 8, 11sylancl 643 . . . 4  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  E. x  e.  ( Clsd `  J
) ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y )  =  ( x  i^i  Y ) )
13 restcls.2 . . . . . . 7  |-  K  =  ( Jt  Y )
1413fveq2i 5611 . . . . . 6  |-  ( Clsd `  K )  =  (
Clsd `  ( Jt  Y
) )
1514eleq2i 2422 . . . . 5  |-  ( ( ( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  e.  (
Clsd `  K )  <->  ( ( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  e.  (
Clsd `  ( Jt  Y
) ) )
165restcld 17009 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X )  -> 
( ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y )  e.  (
Clsd `  ( Jt  Y
) )  <->  E. x  e.  ( Clsd `  J
) ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y )  =  ( x  i^i  Y ) ) )
17163adant3 975 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )  e.  ( Clsd `  ( Jt  Y ) )  <->  E. x  e.  ( Clsd `  J
) ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y )  =  ( x  i^i  Y ) ) )
1815, 17syl5bb 248 . . . 4  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )  e.  ( Clsd `  K
)  <->  E. x  e.  (
Clsd `  J )
( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )  =  ( x  i^i 
Y ) ) )
1912, 18mpbird 223 . . 3  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  e.  (
Clsd `  K )
)
205sscls 16899 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X )  ->  S  C_  ( ( cls `  J ) `  S
) )
211, 4, 20syl2anc 642 . . . 4  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  S  C_  ( ( cls `  J
) `  S )
)
22 simp3 957 . . . 4  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  S  C_  Y )
2321, 22ssind 3469 . . 3  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  S  C_  ( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )
)
24 eqid 2358 . . . 4  |-  U. K  =  U. K
2524clsss2 16915 . . 3  |-  ( ( ( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )  e.  ( Clsd `  K
)  /\  S  C_  (
( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y ) )  -> 
( ( cls `  K
) `  S )  C_  ( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )
)
2619, 23, 25syl2anc 642 . 2  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( cls `  K
) `  S )  C_  ( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )
)
2713fveq2i 5611 . . . . . 6  |-  ( cls `  K )  =  ( cls `  ( Jt  Y ) )
2827fveq1i 5609 . . . . 5  |-  ( ( cls `  K ) `
 S )  =  ( ( cls `  ( Jt  Y ) ) `  S )
29 id 19 . . . . . . . . 9  |-  ( Y 
C_  X  ->  Y  C_  X )
305topopn 16758 . . . . . . . . 9  |-  ( J  e.  Top  ->  X  e.  J )
31 ssexg 4241 . . . . . . . . 9  |-  ( ( Y  C_  X  /\  X  e.  J )  ->  Y  e.  _V )
3229, 30, 31syl2anr 464 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X )  ->  Y  e.  _V )
33 resttop 16997 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  e.  _V )  ->  ( Jt  Y )  e.  Top )
3432, 33syldan 456 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X )  -> 
( Jt  Y )  e.  Top )
35343adant3 975 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  ( Jt  Y )  e.  Top )
365restuni 16999 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X )  ->  Y  =  U. ( Jt  Y ) )
37363adant3 975 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  Y  =  U. ( Jt  Y ) )
3822, 37sseqtrd 3290 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  S  C_ 
U. ( Jt  Y ) )
39 eqid 2358 . . . . . . 7  |-  U. ( Jt  Y )  =  U. ( Jt  Y )
4039clscld 16890 . . . . . 6  |-  ( ( ( Jt  Y )  e.  Top  /\  S  C_  U. ( Jt  Y ) )  -> 
( ( cls `  ( Jt  Y ) ) `  S )  e.  (
Clsd `  ( Jt  Y
) ) )
4135, 38, 40syl2anc 642 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( cls `  ( Jt  Y ) ) `  S )  e.  (
Clsd `  ( Jt  Y
) ) )
4228, 41syl5eqel 2442 . . . 4  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( cls `  K
) `  S )  e.  ( Clsd `  ( Jt  Y ) ) )
435restcld 17009 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X )  -> 
( ( ( cls `  K ) `  S
)  e.  ( Clsd `  ( Jt  Y ) )  <->  E. x  e.  ( Clsd `  J
) ( ( cls `  K ) `  S
)  =  ( x  i^i  Y ) ) )
44433adant3 975 . . . 4  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( ( cls `  K
) `  S )  e.  ( Clsd `  ( Jt  Y ) )  <->  E. x  e.  ( Clsd `  J
) ( ( cls `  K ) `  S
)  =  ( x  i^i  Y ) ) )
4542, 44mpbid 201 . . 3  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  E. x  e.  ( Clsd `  J
) ( ( cls `  K ) `  S
)  =  ( x  i^i  Y ) )
4613, 34syl5eqel 2442 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X )  ->  K  e.  Top )
47463adant3 975 . . . . . . . . 9  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  K  e.  Top )
4813unieqi 3918 . . . . . . . . . . 11  |-  U. K  =  U. ( Jt  Y )
4948eqcomi 2362 . . . . . . . . . 10  |-  U. ( Jt  Y )  =  U. K
5049sscls 16899 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  e.  Top  /\  S  C_  U. ( Jt  Y ) )  ->  S  C_  ( ( cls `  K
) `  S )
)
5147, 38, 50syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  S  C_  ( ( cls `  K
) `  S )
)
5251adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  ( x  e.  ( Clsd `  J )  /\  ( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y ) ) )  ->  S  C_  (
( cls `  K
) `  S )
)
53 inss1 3465 . . . . . . . . 9  |-  ( x  i^i  Y )  C_  x
54 sseq1 3275 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y )  ->  (
( ( cls `  K
) `  S )  C_  x  <->  ( x  i^i 
Y )  C_  x
) )
5553, 54mpbiri 224 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y )  ->  (
( cls `  K
) `  S )  C_  x )
5655ad2antll 709 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  ( x  e.  ( Clsd `  J )  /\  ( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y ) ) )  ->  ( ( cls `  K ) `  S
)  C_  x )
5752, 56sstrd 3265 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  ( x  e.  ( Clsd `  J )  /\  ( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y ) ) )  ->  S  C_  x
)
585clsss2 16915 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  e.  ( Clsd `  J )  /\  S  C_  x )  ->  (
( cls `  J
) `  S )  C_  x )
5958adantl 452 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  ( x  e.  ( Clsd `  J )  /\  S  C_  x ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  S
)  C_  x )
60 ssrin 3470 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( cls `  J
) `  S )  C_  x  ->  ( (
( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  C_  (
x  i^i  Y )
)
6159, 60syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  ( x  e.  ( Clsd `  J )  /\  S  C_  x ) )  ->  ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y )  C_  (
x  i^i  Y )
)
62 sseq2 3276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y )  ->  (
( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )  C_  ( ( cls `  K
) `  S )  <->  ( ( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  C_  (
x  i^i  Y )
) )
6361, 62syl5ibrcom 213 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  ( x  e.  ( Clsd `  J )  /\  S  C_  x ) )  ->  ( ( ( cls `  K ) `
 S )  =  ( x  i^i  Y
)  ->  ( (
( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  C_  (
( cls `  K
) `  S )
) )
6463expr 598 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  x  e.  ( Clsd `  J ) )  -> 
( S  C_  x  ->  ( ( ( cls `  K ) `  S
)  =  ( x  i^i  Y )  -> 
( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )  C_  ( ( cls `  K
) `  S )
) ) )
6564com23 72 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  x  e.  ( Clsd `  J ) )  -> 
( ( ( cls `  K ) `  S
)  =  ( x  i^i  Y )  -> 
( S  C_  x  ->  ( ( ( cls `  J ) `  S
)  i^i  Y )  C_  ( ( cls `  K
) `  S )
) ) )
6665impr 602 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  ( x  e.  ( Clsd `  J )  /\  ( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y ) ) )  ->  ( S  C_  x  ->  ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y )  C_  (
( cls `  K
) `  S )
) )
6757, 66mpd 14 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  /\  ( x  e.  ( Clsd `  J )  /\  ( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y ) ) )  ->  ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y )  C_  (
( cls `  K
) `  S )
)
6867exp32 588 . . . 4  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
x  e.  ( Clsd `  J )  ->  (
( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y )  ->  (
( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  C_  (
( cls `  K
) `  S )
) ) )
6968rexlimdv 2742 . . 3  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  ( E. x  e.  ( Clsd `  J ) ( ( cls `  K
) `  S )  =  ( x  i^i 
Y )  ->  (
( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  C_  (
( cls `  K
) `  S )
) )
7045, 69mpd 14 . 2  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( ( cls `  J
) `  S )  i^i  Y )  C_  (
( cls `  K
) `  S )
)
7126, 70eqssd 3272 1  |-  ( ( J  e.  Top  /\  Y  C_  X  /\  S  C_  Y )  ->  (
( cls `  K
) `  S )  =  ( ( ( cls `  J ) `
 S )  i^i 
Y ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1642    e. wcel 1710   E.wrex 2620   _Vcvv 2864    i^i cin 3227    C_ wss 3228   U.cuni 3908   ` cfv 5337  (class class class)co 5945   ↾t crest 13424   Topctop 16737   Clsdccld 16859   clsccl 16861
This theorem is referenced by:  restlp  17019  resscdrg  18879
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1546  ax-5 1557  ax-17 1616  ax-9 1654  ax-8 1675  ax-13 1712  ax-14 1714  ax-6 1729  ax-7 1734  ax-11 1746  ax-12 1930  ax-ext 2339  ax-rep 4212  ax-sep 4222  ax-nul 4230  ax-pow 4269  ax-pr 4295  ax-un 4594
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1319  df-ex 1542  df-nf 1545  df-sb 1649  df-eu 2213  df-mo 2214  df-clab 2345  df-cleq 2351  df-clel 2354  df-nfc 2483  df-ne 2523  df-ral 2624  df-rex 2625  df-reu 2626  df-rab 2628  df-v 2866  df-sbc 3068  df-csb 3158  df-dif 3231  df-un 3233  df-in 3235  df-ss 3242  df-pss 3244  df-nul 3532  df-if 3642  df-pw 3703  df-sn 3722  df-pr 3723  df-tp 3724  df-op 3725  df-uni 3909  df-int 3944  df-iun 3988  df-iin 3989  df-br 4105  df-opab 4159  df-mpt 4160  df-tr 4195  df-eprel 4387  df-id 4391  df-po 4396  df-so 4397  df-fr 4434  df-we 4436  df-ord 4477  df-on 4478  df-lim 4479  df-suc 4480  df-om 4739  df-xp 4777  df-rel 4778  df-cnv 4779  df-co 4780  df-dm 4781  df-rn 4782  df-res 4783  df-ima 4784  df-iota 5301  df-fun 5339  df-fn 5340  df-f 5341  df-f1 5342  df-fo 5343  df-f1o 5344  df-fv 5345  df-ov 5948  df-oprab 5949  df-mpt2 5950  df-1st 6209  df-2nd 6210  df-recs 6475  df-rdg 6510  df-oadd 6570  df-er 6747  df-en 6952  df-fin 6955  df-fi 7255  df-rest 13426  df-topgen 13443  df-top 16742  df-bases 16744  df-topon 16745  df-cld 16862  df-cls 16864
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