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Theorem restlp

Description: The limit points of a subset restrict naturally in a subspace. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Dec-2016)

Ref Expression
Hypotheses restcls.1 ⊢ X = ⋃ J
restcls.2 ⊢ K = J ↾ 𝑡 Y
Assertion restlp ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → limPt ⁡ K ⁡ S = limPt ⁡ J ⁡ S ∩ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 restcls.1 ⊢ X = ⋃ J
2 restcls.2 ⊢ K = J ↾ 𝑡 Y
3 simp3 ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → S ⊆ Y
4 3 ssdifssd ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → S ∖ x ⊆ Y
5 1 2 restcls ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ∖ x ⊆ Y → cls ⁡ K ⁡ S ∖ x = cls ⁡ J ⁡ S ∖ x ∩ Y
6 4 5 syld3an3 ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → cls ⁡ K ⁡ S ∖ x = cls ⁡ J ⁡ S ∖ x ∩ Y
7 6 eleq2d ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → x ∈ cls ⁡ K ⁡ S ∖ x ↔ x ∈ cls ⁡ J ⁡ S ∖ x ∩ Y
8 elin ⊢ x ∈ cls ⁡ J ⁡ S ∖ x ∩ Y ↔ x ∈ cls ⁡ J ⁡ S ∖ x ∧ x ∈ Y
9 7 8 bitrdi ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → x ∈ cls ⁡ K ⁡ S ∖ x ↔ x ∈ cls ⁡ J ⁡ S ∖ x ∧ x ∈ Y
10 simp1 ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → J ∈ Top
11 1 toptopon ⊢ J ∈ Top ↔ J ∈ TopOn ⁡ X
12 10 11 sylib ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → J ∈ TopOn ⁡ X
13 simp2 ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → Y ⊆ X
14 resttopon ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ Y ⊆ X → J ↾ 𝑡 Y ∈ TopOn ⁡ Y
15 12 13 14 syl2anc ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → J ↾ 𝑡 Y ∈ TopOn ⁡ Y
16 2 15 eqeltrid ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → K ∈ TopOn ⁡ Y
17 topontop ⊢ K ∈ TopOn ⁡ Y → K ∈ Top
18 16 17 syl ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → K ∈ Top
19 toponuni ⊢ K ∈ TopOn ⁡ Y → Y = ⋃ K
20 16 19 syl ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → Y = ⋃ K
21 3 20 sseqtrd ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → S ⊆ ⋃ K
22 eqid ⊢ ⋃ K = ⋃ K
23 22 islp ⊢ K ∈ Top ∧ S ⊆ ⋃ K → x ∈ limPt ⁡ K ⁡ S ↔ x ∈ cls ⁡ K ⁡ S ∖ x
24 18 21 23 syl2anc ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → x ∈ limPt ⁡ K ⁡ S ↔ x ∈ cls ⁡ K ⁡ S ∖ x
25 elin ⊢ x ∈ limPt ⁡ J ⁡ S ∩ Y ↔ x ∈ limPt ⁡ J ⁡ S ∧ x ∈ Y
26 3 13 sstrd ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → S ⊆ X
27 1 islp ⊢ J ∈ Top ∧ S ⊆ X → x ∈ limPt ⁡ J ⁡ S ↔ x ∈ cls ⁡ J ⁡ S ∖ x
28 10 26 27 syl2anc ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → x ∈ limPt ⁡ J ⁡ S ↔ x ∈ cls ⁡ J ⁡ S ∖ x
29 28 anbi1d ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → x ∈ limPt ⁡ J ⁡ S ∧ x ∈ Y ↔ x ∈ cls ⁡ J ⁡ S ∖ x ∧ x ∈ Y
30 25 29 bitrid ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → x ∈ limPt ⁡ J ⁡ S ∩ Y ↔ x ∈ cls ⁡ J ⁡ S ∖ x ∧ x ∈ Y
31 9 24 30 3bitr4d ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → x ∈ limPt ⁡ K ⁡ S ↔ x ∈ limPt ⁡ J ⁡ S ∩ Y
32 31 eqrdv ⊢ J ∈ Top ∧ Y ⊆ X ∧ S ⊆ Y → limPt ⁡ K ⁡ S = limPt ⁡ J ⁡ S ∩ Y