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Theorem alexsubALT 21058
Description: The Alexander Subbase Theorem: a space is compact iff it has a subbase such that any cover taken from the subbase has a finite subcover. (Contributed by Jeff Hankins, 24-Jan-2010.) (Revised by Mario Carneiro, 11-Feb-2015.) (New usage is discouraged.) (Proof modification is discouraged.)
Hypothesis
Ref Expression
alexsubALT.1  |-  X  = 
U. J
Assertion
Ref Expression
alexsubALT  |-  ( J  e.  Comp  <->  E. x ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  A. c  e. 
~P  x ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d
) ) )
Distinct variable groups:    c, d, x, J    X, c, d, x

Proof of Theorem alexsubALT
Dummy variables  a 
b  f  t  w  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 alexsubALT.1 . . 3  |-  X  = 
U. J
21alexsubALTlem1 21054 . 2  |-  ( J  e.  Comp  ->  E. x
( J  =  (
topGen `  ( fi `  x ) )  /\  A. c  e.  ~P  x
( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) ) )
31alexsubALTlem4 21057 . . . . 5  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( A. c  e.  ~P  x ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d
)  ->  A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b
) ) )
4 selpw 3987 . . . . . . . . 9  |-  ( c  e.  ~P J  <->  c  C_  J )
5 eleq2 2496 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( X  =  U. c  -> 
( t  e.  X  <->  t  e.  U. c ) )
653ad2ant3 1029 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( t  e.  X  <->  t  e.  U. c ) )
7 eluni 4220 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( t  e.  U. c  <->  E. w
( t  e.  w  /\  w  e.  c
) )
8 ssel 3459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( c 
C_  J  ->  (
w  e.  c  ->  w  e.  J )
)
9 eleq2 2496 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( w  e.  J  <->  w  e.  ( topGen `
 ( fi `  x ) ) ) )
10 tg2 19972 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( ( w  e.  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  t  e.  w )  ->  E. y  e.  ( fi `  x
) ( t  e.  y  /\  y  C_  w ) )
1110ex 436 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( w  e.  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( t  e.  w  ->  E. y  e.  ( fi `  x
) ( t  e.  y  /\  y  C_  w ) ) )
129, 11syl6bi 232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( w  e.  J  ->  ( t  e.  w  ->  E. y  e.  ( fi `  x
) ( t  e.  y  /\  y  C_  w ) ) ) )
138, 12sylan9r 663 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J )  ->  (
w  e.  c  -> 
( t  e.  w  ->  E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  y  C_  w
) ) ) )
14133impia 1203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  w  e.  c )  ->  (
t  e.  w  ->  E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  y  C_  w ) ) )
15 sseq2 3487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  ( z  =  w  ->  (
y  C_  z  <->  y  C_  w ) )
1615rspcev 3183 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( ( w  e.  c  /\  y  C_  w )  ->  E. z  e.  c 
y  C_  z )
1716ex 436 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( w  e.  c  ->  (
y  C_  w  ->  E. z  e.  c  y 
C_  z ) )
18173ad2ant3 1029 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  w  e.  c )  ->  (
y  C_  w  ->  E. z  e.  c  y 
C_  z ) )
1918anim2d 568 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  w  e.  c )  ->  (
( t  e.  y  /\  y  C_  w
)  ->  ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z ) ) )
2019reximdv 2900 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  w  e.  c )  ->  ( E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  y  C_  w )  ->  E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y 
C_  z ) ) )
2114, 20syld 46 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  w  e.  c )  ->  (
t  e.  w  ->  E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y 
C_  z ) ) )
22213expia 1208 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J )  ->  (
w  e.  c  -> 
( t  e.  w  ->  E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z
) ) ) )
2322com23 82 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J )  ->  (
t  e.  w  -> 
( w  e.  c  ->  E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z
) ) ) )
2423impd 433 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J )  ->  (
( t  e.  w  /\  w  e.  c
)  ->  E. y  e.  ( fi `  x
) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z ) ) )
2524exlimdv 1769 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J )  ->  ( E. w ( t  e.  w  /\  w  e.  c )  ->  E. y  e.  ( fi `  x
) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z ) ) )
267, 25syl5bi 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J )  ->  (
t  e.  U. c  ->  E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z
) ) )
27263adant3 1026 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( t  e.  U. c  ->  E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z
) ) )
286, 27sylbid 219 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( t  e.  X  ->  E. y  e.  ( fi `  x ) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z
) ) )
29 ssel 3459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( y 
C_  z  ->  (
t  e.  y  -> 
t  e.  z ) )
30 elunii 4222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( t  e.  z  /\  z  e.  c )  ->  t  e.  U. c
)
3130expcom 437 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( z  e.  c  ->  (
t  e.  z  -> 
t  e.  U. c
) )
326biimprd 227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( t  e.  U. c  ->  t  e.  X
) )
3331, 32sylan9r 663 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( J  =  (
topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  z  e.  c )  ->  ( t  e.  z  ->  t  e.  X
) )
3429, 33syl9r 75 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( J  =  (
topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  z  e.  c )  ->  ( y  C_  z  ->  ( t  e.  y  ->  t  e.  X
) ) )
3534rexlimdva 2918 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( E. z  e.  c  y  C_  z  ->  ( t  e.  y  ->  t  e.  X
) ) )
3635com23 82 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( t  e.  y  ->  ( E. z  e.  c  y  C_  z  ->  t  e.  X
) ) )
3736impd 433 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z )  ->  t  e.  X ) )
3837rexlimdvw 2921 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( E. y  e.  ( fi `  x
) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z )  ->  t  e.  X ) )
3928, 38impbid 194 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( t  e.  X  <->  E. y  e.  ( fi
`  x ) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y 
C_  z ) ) )
40 elunirab 4229 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( t  e.  U. { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  <->  E. y  e.  ( fi `  x
) ( t  e.  y  /\  E. z  e.  c  y  C_  z ) )
4139, 40syl6bbr 267 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( t  e.  X  <->  t  e.  U. { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z } ) )
4241eqrdv 2420 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  ->  X  =  U. { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z } )
43 ssrab2 3547 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  C_  ( fi `  x )
44 fvex 5889 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( fi
`  x )  e. 
_V
4544elpw2 4586 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( { y  e.  ( fi
`  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  e.  ~P ( fi `  x )  <->  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  C_  ( fi
`  x ) )
4643, 45mpbir 213 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  e.  ~P ( fi `  x )
47 unieq 4225 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( a  =  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  U. a  =  U. { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z } )
4847eqeq2d 2437 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( a  =  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  ( X  =  U. a  <->  X  =  U. { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z } ) )
49 pweq 3983 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( a  =  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  ~P a  =  ~P { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z } )
5049ineq1d 3664 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( a  =  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  ( ~P a  i^i  Fin )  =  ( ~P {
y  e.  ( fi
`  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  i^i  Fin ) )
5150rexeqdv 3033 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( a  =  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  ( E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b  <->  E. b  e.  ( ~P { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  i^i  Fin ) X  =  U. b ) )
5248, 51imbi12d 322 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( a  =  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  ( ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b )  <->  ( X  =  U. { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  E. b  e.  ( ~P { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  i^i  Fin ) X  =  U. b ) ) )
5352rspcv 3179 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( { y  e.  ( fi
`  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  e.  ~P ( fi `  x )  ->  ( A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b )  ->  ( X  =  U. { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  E. b  e.  ( ~P { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  i^i  Fin ) X  =  U. b ) ) )
5446, 53ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b )  ->  ( X  =  U. { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  E. b  e.  ( ~P { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  i^i  Fin ) X  =  U. b ) )
5542, 54syl5com 32 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( A. a  e. 
~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b
)  ->  E. b  e.  ( ~P { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  i^i  Fin ) X  =  U. b ) )
56 elfpw 7880 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( b  e.  ( ~P {
y  e.  ( fi
`  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  i^i  Fin )  <->  ( b  C_ 
{ y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  /\  b  e.  Fin ) )
57 ssel 3459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( b 
C_  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  ( t  e.  b  ->  t  e.  { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z } ) )
58 sseq1 3486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( y  =  t  ->  (
y  C_  z  <->  t  C_  z ) )
5958rexbidv 2940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( y  =  t  ->  ( E. z  e.  c 
y  C_  z  <->  E. z  e.  c  t  C_  z ) )
6059elrab 3230 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( t  e.  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  <->  ( t  e.  ( fi `  x
)  /\  E. z  e.  c  t  C_  z ) )
6160simprbi 466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( t  e.  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  E. z  e.  c  t  C_  z )
6257, 61syl6 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( b 
C_  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  ( t  e.  b  ->  E. z  e.  c  t  C_  z ) )
6362ralrimiv 2838 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( b 
C_  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  A. t  e.  b  E. z  e.  c  t  C_  z )
64 sseq2 3487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( z  =  ( f `  t )  ->  (
t  C_  z  <->  t  C_  ( f `  t
) ) )
6564ac6sfi 7819 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( b  e.  Fin  /\  A. t  e.  b  E. z  e.  c  t  C_  z )  ->  E. f
( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) ) )
6665ex 436 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( b  e.  Fin  ->  ( A. t  e.  b  E. z  e.  c 
t  C_  z  ->  E. f ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) ) ) )
6763, 66syl5 34 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( b  e.  Fin  ->  (
b  C_  { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  E. f
( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) ) ) )
6867adantl 468 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( J  =  (
topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  ->  ( b  C_  { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  E. f
( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) ) ) )
69 simprll 771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  f : b --> c )
70 frn 5750 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( f : b --> c  ->  ran  f  C_  c )
7169, 70syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  ran  f  C_  c )
72 simplr 761 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  b  e.  Fin )
73 ffn 5744 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( f : b --> c  -> 
f  Fn  b )
74 dffn4 5814 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( f  Fn  b  <->  f :
b -onto-> ran  f )
7573, 74sylib 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( f : b --> c  -> 
f : b -onto-> ran  f )
7675adantr 467 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  (
f `  t )
)  ->  f :
b -onto-> ran  f )
7776ad2antrl 733 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  f : b
-onto->
ran  f )
78 fodomfi 7854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( b  e.  Fin  /\  f : b -onto-> ran  f
)  ->  ran  f  ~<_  b )
7972, 77, 78syl2anc 666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  ran  f  ~<_  b )
80 domfi 7797 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( b  e.  Fin  /\  ran  f  ~<_  b )  ->  ran  f  e.  Fin )
8172, 79, 80syl2anc 666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  ran  f  e.  Fin )
8271, 81jca 535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  ( ran  f  C_  c  /\  ran  f  e.  Fin ) )
83 elin 3650 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ran  f  e.  ( ~P c  i^i  Fin )  <->  ( ran  f  e.  ~P c  /\  ran  f  e. 
Fin ) )
84 vex 3085 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  c  e. 
_V
8584elpw2 4586 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ran  f  e.  ~P c  <->  ran  f  C_  c )
8685anbi1i 700 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ran  f  e.  ~P c  /\  ran  f  e. 
Fin )  <->  ( ran  f  C_  c  /\  ran  f  e.  Fin )
)
8783, 86bitr2i 254 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ran  f  C_  c  /\  ran  f  e.  Fin ) 
<->  ran  f  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) )
8882, 87sylib 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  ran  f  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) )
89 simprr 765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  X  =  U. b )
90 uniiun 4350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  U. b  =  U_ t  e.  b  t
91 simprlr 772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t ) )
92 ss2iun 4313 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
)  ->  U_ t  e.  b  t  C_  U_ t  e.  b  ( f `  t ) )
9391, 92syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  U_ t  e.  b  t  C_  U_ t  e.  b  ( f `  t ) )
9490, 93syl5eqss 3509 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  U. b  C_  U_ t  e.  b  ( f `  t ) )
95 fniunfv 6165 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( f  Fn  b  ->  U_ t  e.  b  ( f `  t )  =  U. ran  f )
9669, 73, 953syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  U_ t  e.  b  ( f `  t
)  =  U. ran  f )
9794, 96sseqtrd 3501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  U. b  C_  U. ran  f )
9889, 97eqsstrd 3499 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  X  C_  U. ran  f )
99 simpll2 1046 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  c  C_  J
)
10071, 99sstrd 3475 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  ran  f  C_  J )
101 uniss 4238 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ran  f  C_  J  ->  U.
ran  f  C_  U. J
)
102101, 1syl6sseqr 3512 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ran  f  C_  J  ->  U.
ran  f  C_  X
)
103100, 102syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  U. ran  f  C_  X )
10498, 103eqssd 3482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  X  =  U. ran  f )
105 unieq 4225 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( d  =  ran  f  ->  U. d  =  U. ran  f )
106105eqeq2d 2437 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( d  =  ran  f  -> 
( X  =  U. d 
<->  X  =  U. ran  f ) )
107106rspcev 3183 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ran  f  e.  ( ~P c  i^i  Fin )  /\  X  =  U. ran  f )  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) X  = 
U. d )
10888, 104, 107syl2anc 666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  /\  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  /\  X  =  U. b ) )  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d )
109108exp32 609 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( J  =  (
topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  ->  ( ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  ( f `  t
) )  ->  ( X  =  U. b  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) ) )
110109exlimdv 1769 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( J  =  (
topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  ->  ( E. f ( f : b --> c  /\  A. t  e.  b  t  C_  (
f `  t )
)  ->  ( X  =  U. b  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) X  = 
U. d ) ) )
11168, 110syld 46 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( J  =  (
topGen `  ( fi `  x ) )  /\  c  C_  J  /\  X  =  U. c )  /\  b  e.  Fin )  ->  ( b  C_  { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  ( X  =  U. b  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) ) )
112111ex 436 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( b  e.  Fin  ->  ( b  C_  { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  ( X  =  U. b  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) ) ) )
113112com23 82 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( b  C_  { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  ->  (
b  e.  Fin  ->  ( X  =  U. b  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) ) ) )
114113impd 433 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( ( b  C_  { y  e.  ( fi
`  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  /\  b  e.  Fin )  ->  ( X  = 
U. b  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) X  = 
U. d ) ) )
11556, 114syl5bi 221 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( b  e.  ( ~P { y  e.  ( fi `  x
)  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  i^i  Fin )  ->  ( X  =  U. b  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) ) )
116115rexlimdv 2916 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( E. b  e.  ( ~P { y  e.  ( fi `  x )  |  E. z  e.  c  y  C_  z }  i^i  Fin ) X  =  U. b  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) )
11755, 116syld 46 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  c  C_  J  /\  X  = 
U. c )  -> 
( A. a  e. 
~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b
)  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) X  = 
U. d ) )
1181173exp 1205 . . . . . . . . . . 11  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( c  C_  J  ->  ( X  = 
U. c  ->  ( A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b )  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) X  = 
U. d ) ) ) )
119118com34 87 . . . . . . . . . 10  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( c  C_  J  ->  ( A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b
)  ->  ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) X  = 
U. d ) ) ) )
120119com23 82 . . . . . . . . 9  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b
)  ->  ( c  C_  J  ->  ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) X  = 
U. d ) ) ) )
1214, 120syl7bi 234 . . . . . . . 8  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b
)  ->  ( c  e.  ~P J  ->  ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) ) ) )
122121ralrimdv 2842 . . . . . . 7  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b
)  ->  A. c  e.  ~P  J ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d
) ) )
123 fibas 19985 . . . . . . . . 9  |-  ( fi
`  x )  e.  TopBases
124 tgcl 19977 . . . . . . . . 9  |-  ( ( fi `  x )  e.  TopBases  ->  ( topGen `  ( fi `  x ) )  e.  Top )
125123, 124ax-mp 5 . . . . . . . 8  |-  ( topGen `  ( fi `  x
) )  e.  Top
126 eleq1 2495 . . . . . . . 8  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( J  e. 
Top 
<->  ( topGen `  ( fi `  x ) )  e. 
Top ) )
127125, 126mpbiri 237 . . . . . . 7  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  J  e.  Top )
128122, 127jctild 546 . . . . . 6  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b
)  ->  ( J  e.  Top  /\  A. c  e.  ~P  J ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d
) ) ) )
1291iscmp 20395 . . . . . 6  |-  ( J  e.  Comp  <->  ( J  e. 
Top  /\  A. c  e.  ~P  J ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d
) ) )
130128, 129syl6ibr 231 . . . . 5  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( A. a  e.  ~P  ( fi `  x ) ( X  =  U. a  ->  E. b  e.  ( ~P a  i^i  Fin ) X  =  U. b
)  ->  J  e.  Comp ) )
1313, 130syld 46 . . . 4  |-  ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  ->  ( A. c  e.  ~P  x ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d
)  ->  J  e.  Comp ) )
132131imp 431 . . 3  |-  ( ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x
) )  /\  A. c  e.  ~P  x
( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) )  ->  J  e.  Comp )
133132exlimiv 1767 . 2  |-  ( E. x ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  A. c  e.  ~P  x
( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d ) )  ->  J  e.  Comp )
1342, 133impbii 191 1  |-  ( J  e.  Comp  <->  E. x ( J  =  ( topGen `  ( fi `  x ) )  /\  A. c  e. 
~P  x ( X  =  U. c  ->  E. d  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) X  =  U. d
) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 188    /\ wa 371    /\ w3a 983    = wceq 1438   E.wex 1660    e. wcel 1869   A.wral 2776   E.wrex 2777   {crab 2780    i^i cin 3436    C_ wss 3437   ~Pcpw 3980   U.cuni 4217   U_ciun 4297   class class class wbr 4421   ran crn 4852    Fn wfn 5594   -->wf 5595   -onto->wfo 5597   ` cfv 5599    ~<_ cdom 7573   Fincfn 7575   ficfi 7928   topGenctg 15329   Topctop 19909   TopBasesctb 19912   Compccmp 20393
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1666  ax-4 1679  ax-5 1749  ax-6 1795  ax-7 1840  ax-8 1871  ax-9 1873  ax-10 1888  ax-11 1893  ax-12 1906  ax-13 2054  ax-ext 2401  ax-rep 4534  ax-sep 4544  ax-nul 4553  ax-pow 4600  ax-pr 4658  ax-un 6595  ax-ac2 8895
This theorem depends on definitions:  df-bi 189  df-or 372  df-an 373  df-3or 984  df-3an 985  df-tru 1441  df-ex 1661  df-nf 1665  df-sb 1788  df-eu 2270  df-mo 2271  df-clab 2409  df-cleq 2415  df-clel 2418  df-nfc 2573  df-ne 2621  df-ral 2781  df-rex 2782  df-reu 2783  df-rmo 2784  df-rab 2785  df-v 3084  df-sbc 3301  df-csb 3397  df-dif 3440  df-un 3442  df-in 3444  df-ss 3451  df-pss 3453  df-nul 3763  df-if 3911  df-pw 3982  df-sn 3998  df-pr 4000  df-tp 4002  df-op 4004  df-uni 4218  df-int 4254  df-iun 4299  df-br 4422  df-opab 4481  df-mpt 4482  df-tr 4517  df-eprel 4762  df-id 4766  df-po 4772  df-so 4773  df-fr 4810  df-se 4811  df-we 4812  df-xp 4857  df-rel 4858  df-cnv 4859  df-co 4860  df-dm 4861  df-rn 4862  df-res 4863  df-ima 4864  df-pred 5397  df-ord 5443  df-on 5444  df-lim 5445  df-suc 5446  df-iota 5563  df-fun 5601  df-fn 5602  df-f 5603  df-f1 5604  df-fo 5605  df-f1o 5606  df-fv 5607  df-isom 5608  df-riota 6265  df-ov 6306  df-oprab 6307  df-mpt2 6308  df-rpss 6583  df-om 6705  df-wrecs 7034  df-recs 7096  df-rdg 7134  df-1o 7188  df-oadd 7192  df-er 7369  df-en 7576  df-dom 7577  df-fin 7579  df-fi 7929  df-card 8376  df-ac 8549  df-topgen 15335  df-top 19913  df-bases 19914  df-cmp 20394
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