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Theorem iscnrm3rlem3

Description: Lemma for iscnrm3r . The designed subspace is a subset of the original set; the two sets are closed sets in the subspace. (Contributed by Zhi Wang, 5-Sep-2024)

Ref Expression
Assertion iscnrm3rlem3 ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → ( ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∖ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ∈ ( Clsd ‘ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ) ) ∧ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ∖ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ) ∈ ( Clsd ‘ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 uniexg ⊢ ( 𝐽 ∈ Top → ∪ 𝐽 ∈ V )
2 difssd ⊢ ( 𝐽 ∈ Top → ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ⊆ ∪ 𝐽 )
3 1 2 sselpwd ⊢ ( 𝐽 ∈ Top → ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 )
4 3 adantr ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 )
5 simpl ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → 𝐽 ∈ Top )
6 simprl ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 )
7 6 elpwid ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝐽 )
8 5 7 iscnrm3rlem2 ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∖ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ∈ ( Clsd ‘ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ) ) )
9 simprr ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 )
10 9 elpwid ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → 𝑇 ⊆ ∪ 𝐽 )
11 5 10 iscnrm3rlem2 ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ∖ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ) ∈ ( Clsd ‘ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ) ) ) ) )
12 incom ⊢ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) = ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) )
13 12 difeq2i ⊢ ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) = ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ) )
14 13 oveq2i ⊢ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ) = ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ) ) )
15 14 fveq2i ⊢ ( Clsd ‘ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ) ) = ( Clsd ‘ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ) ) ) )
16 11 15 eleqtrrdi ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ∖ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ) ∈ ( Clsd ‘ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ) ) )
17 4 8 16 3jca ⊢ ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ ( 𝑆 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ 𝑇 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ) ) → ( ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∧ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∖ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ∈ ( Clsd ‘ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ) ) ∧ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ∖ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ) ∈ ( Clsd ‘ ( 𝐽 ↾t ( ∪ 𝐽 ∖ ( ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑆 ) ∩ ( ( cls ‘ 𝐽 ) ‘ 𝑇 ) ) ) ) ) ) )