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Theorem bcth3 20857
Description: Baire's Category Theorem, version 3: The intersection of countably many dense open sets is dense. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Jan-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
bcth.2  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
Assertion
Ref Expression
bcth3  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  M : NN --> J  /\  A. k  e.  NN  (
( cls `  J
) `  ( M `  k ) )  =  X )  ->  (
( cls `  J
) `  |^| ran  M
)  =  X )
Distinct variable groups:    D, k    k, J    k, M    k, X

Proof of Theorem bcth3
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cmetmet 20812 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( CMet `  X
)  ->  D  e.  ( Met `  X ) )
2 metxmet 19924 . . . . 5  |-  ( D  e.  ( Met `  X
)  ->  D  e.  ( *Met `  X
) )
31, 2syl 16 . . . 4  |-  ( D  e.  ( CMet `  X
)  ->  D  e.  ( *Met `  X
) )
4 bcth.2 . . . . . . . . . 10  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
54mopntop 20030 . . . . . . . . 9  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  J  e.  Top )
65ad2antrr 725 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  J  e.  Top )
7 ffvelrn 5856 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M : NN --> J  /\  k  e.  NN )  ->  ( M `  k
)  e.  J )
8 elssuni 4136 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M `  k )  e.  J  ->  ( M `  k )  C_ 
U. J )
97, 8syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M : NN --> J  /\  k  e.  NN )  ->  ( M `  k
)  C_  U. J )
109adantll 713 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  ( M `  k )  C_ 
U. J )
11 eqid 2443 . . . . . . . . 9  |-  U. J  =  U. J
1211clsval2 18669 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  ( M `  k ) 
C_  U. J )  -> 
( ( cls `  J
) `  ( M `  k ) )  =  ( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) ) )
136, 10, 12syl2anc 661 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( cls `  J
) `  ( M `  k ) )  =  ( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) ) )
144mopnuni 20031 . . . . . . . 8  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  X  =  U. J )
1514ad2antrr 725 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  X  =  U. J )
1613, 15eqeq12d 2457 . . . . . 6  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( ( cls `  J
) `  ( M `  k ) )  =  X  <->  ( U. J  \  ( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) )  =  U. J
) )
17 difeq2 3483 . . . . . . . 8  |-  ( ( U. J  \  (
( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) )  =  U. J  ->  ( U. J  \ 
( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) ) )  =  ( U. J  \  U. J ) )
18 difid 3762 . . . . . . . 8  |-  ( U. J  \  U. J )  =  (/)
1917, 18syl6eq 2491 . . . . . . 7  |-  ( ( U. J  \  (
( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) )  =  U. J  ->  ( U. J  \ 
( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) ) )  =  (/) )
20 difss 3498 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( U. J  \  ( M `  k ) )  C_  U. J
2111ntropn 18668 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( J  e.  Top  /\  ( U. J  \  ( M `  k )
)  C_  U. J )  ->  ( ( int `  J ) `  ( U. J  \  ( M `  k )
) )  e.  J
)
226, 20, 21sylancl 662 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) )  e.  J )
23 elssuni 4136 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) )  e.  J  ->  (
( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) 
C_  U. J )
2422, 23syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) 
C_  U. J )
25 dfss4 3599 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) 
C_  U. J  <->  ( U. J  \  ( U. J  \  ( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) ) )  =  ( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) )
2624, 25sylib 196 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  ( U. J  \  ( U. J  \  (
( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) ) )  =  ( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) )
27 id 22 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  e.  NN  ->  k  e.  NN )
28 elfvdm 5731 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  X  e.  dom  *Met )
29 difexg 4455 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( X  e.  dom  *Met  ->  ( X  \  ( M `  k )
)  e.  _V )
3028, 29syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  ( X  \  ( M `  k ) )  e. 
_V )
3130adantr 465 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  ( X  \  ( M `  k ) )  e. 
_V )
32 fveq2 5706 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  k  ->  ( M `  x )  =  ( M `  k ) )
3332difeq2d 3489 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  k  ->  ( X  \  ( M `  x ) )  =  ( X  \  ( M `  k )
) )
34 eqid 2443 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  NN  |->  ( X 
\  ( M `  x ) ) )  =  ( x  e.  NN  |->  ( X  \ 
( M `  x
) ) )
3533, 34fvmptg 5787 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( k  e.  NN  /\  ( X  \  ( M `  k )
)  e.  _V )  ->  ( ( x  e.  NN  |->  ( X  \ 
( M `  x
) ) ) `  k )  =  ( X  \  ( M `
 k ) ) )
3627, 31, 35syl2anr 478 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
)  =  ( X 
\  ( M `  k ) ) )
3715difeq1d 3488 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  ( X  \  ( M `  k ) )  =  ( U. J  \ 
( M `  k
) ) )
3836, 37eqtrd 2475 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
)  =  ( U. J  \  ( M `  k ) ) )
3938fveq2d 5710 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =  ( ( int `  J ) `
 ( U. J  \  ( M `  k
) ) ) )
4026, 39eqtr4d 2478 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  ( U. J  \  ( U. J  \  (
( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) ) )  =  ( ( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) ) )
4140eqeq1d 2451 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( U. J  \ 
( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) ) )  =  (/)  <->  (
( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =  (/) ) )
4219, 41syl5ib 219 . . . . . 6  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  ( U. J  \  ( M `  k ) ) ) )  =  U. J  ->  ( ( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =  (/) ) )
4316, 42sylbid 215 . . . . 5  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( ( cls `  J
) `  ( M `  k ) )  =  X  ->  ( ( int `  J ) `  ( ( x  e.  NN  |->  ( X  \ 
( M `  x
) ) ) `  k ) )  =  (/) ) )
4443ralimdva 2809 . . . 4  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  ( A. k  e.  NN  ( ( cls `  J
) `  ( M `  k ) )  =  X  ->  A. k  e.  NN  ( ( int `  J ) `  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
) )  =  (/) ) )
453, 44sylan 471 . . 3  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  M : NN --> J )  -> 
( A. k  e.  NN  ( ( cls `  J ) `  ( M `  k )
)  =  X  ->  A. k  e.  NN  ( ( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =  (/) ) )
46 ffvelrn 5856 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M : NN --> J  /\  x  e.  NN )  ->  ( M `  x
)  e.  J )
4714difeq1d 3488 . . . . . . . . . . 11  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  ( X  \  ( M `  x ) )  =  ( U. J  \ 
( M `  x
) ) )
4847adantr 465 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  ( M `  x )  e.  J
)  ->  ( X  \  ( M `  x
) )  =  ( U. J  \  ( M `  x )
) )
4911opncld 18652 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( J  e.  Top  /\  ( M `  x )  e.  J )  -> 
( U. J  \ 
( M `  x
) )  e.  (
Clsd `  J )
)
505, 49sylan 471 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  ( M `  x )  e.  J
)  ->  ( U. J  \  ( M `  x ) )  e.  ( Clsd `  J
) )
5148, 50eqeltrd 2517 . . . . . . . . 9  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  ( M `  x )  e.  J
)  ->  ( X  \  ( M `  x
) )  e.  (
Clsd `  J )
)
5246, 51sylan2 474 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  ( M : NN
--> J  /\  x  e.  NN ) )  -> 
( X  \  ( M `  x )
)  e.  ( Clsd `  J ) )
5352anassrs 648 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  x  e.  NN )  ->  ( X  \  ( M `  x ) )  e.  ( Clsd `  J
) )
5453ralrimiva 2814 . . . . . 6  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  A. x  e.  NN  ( X  \ 
( M `  x
) )  e.  (
Clsd `  J )
)
553, 54sylan 471 . . . . 5  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  A. x  e.  NN  ( X  \  ( M `  x )
)  e.  ( Clsd `  J ) )
5634fmpt 5879 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  NN  ( X  \  ( M `  x ) )  e.  ( Clsd `  J
)  <->  ( x  e.  NN  |->  ( X  \ 
( M `  x
) ) ) : NN --> ( Clsd `  J
) )
5755, 56sylib 196 . . . 4  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  M : NN --> J )  -> 
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) : NN --> ( Clsd `  J )
)
58 nne 2626 . . . . . . 7  |-  ( -.  ( ( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =/=  (/)  <->  ( ( int `  J ) `  ( ( x  e.  NN  |->  ( X  \ 
( M `  x
) ) ) `  k ) )  =  (/) )
5958ralbii 2754 . . . . . 6  |-  ( A. k  e.  NN  -.  ( ( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =/=  (/)  <->  A. k  e.  NN  ( ( int `  J ) `  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
) )  =  (/) )
60 ralnex 2740 . . . . . 6  |-  ( A. k  e.  NN  -.  ( ( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =/=  (/)  <->  -.  E. k  e.  NN  ( ( int `  J ) `  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
) )  =/=  (/) )
6159, 60bitr3i 251 . . . . 5  |-  ( A. k  e.  NN  (
( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =  (/)  <->  -.  E. k  e.  NN  ( ( int `  J ) `  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
) )  =/=  (/) )
624bcth 20855 . . . . . . 7  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) : NN --> ( Clsd `  J )  /\  (
( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) )  =/=  (/) )  ->  E. k  e.  NN  ( ( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =/=  (/) )
63623expia 1189 . . . . . 6  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) : NN --> ( Clsd `  J ) )  -> 
( ( ( int `  J ) `  U. ran  ( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) )  =/=  (/)  ->  E. k  e.  NN  ( ( int `  J
) `  ( (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) `  k ) )  =/=  (/) ) )
6463necon1bd 2694 . . . . 5  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) : NN --> ( Clsd `  J ) )  -> 
( -.  E. k  e.  NN  ( ( int `  J ) `  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
) )  =/=  (/)  ->  (
( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) )  =  (/) ) )
6561, 64syl5bi 217 . . . 4  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) : NN --> ( Clsd `  J ) )  -> 
( A. k  e.  NN  ( ( int `  J ) `  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
) )  =  (/)  ->  ( ( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) )  =  (/) ) )
6657, 65syldan 470 . . 3  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  M : NN --> J )  -> 
( A. k  e.  NN  ( ( int `  J ) `  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
) )  =  (/)  ->  ( ( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) )  =  (/) ) )
67 difeq2 3483 . . . . 5  |-  ( ( ( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) )  =  (/)  ->  ( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) ) )  =  ( U. J  \  (/) ) )
68 difexg 4455 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( X  e.  dom  *Met  ->  ( X  \  ( M `  x )
)  e.  _V )
6928, 68syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( D  e.  ( *Met `  X )  ->  ( X  \  ( M `  x ) )  e. 
_V )
7069ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  x  e.  NN )  ->  ( X  \  ( M `  x ) )  e. 
_V )
7170ralrimiva 2814 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  A. x  e.  NN  ( X  \ 
( M `  x
) )  e.  _V )
7234fnmpt 5552 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( A. x  e.  NN  ( X  \  ( M `  x ) )  e. 
_V  ->  ( x  e.  NN  |->  ( X  \ 
( M `  x
) ) )  Fn  NN )
73 fniunfv 5979 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) )  Fn  NN  ->  U_ k  e.  NN  (
( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) `  k
)  =  U. ran  ( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) )
7471, 72, 733syl 20 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  U_ k  e.  NN  ( ( x  e.  NN  |->  ( X 
\  ( M `  x ) ) ) `
 k )  = 
U. ran  ( x  e.  NN  |->  ( X  \ 
( M `  x
) ) ) )
7536iuneq2dv 4207 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  U_ k  e.  NN  ( ( x  e.  NN  |->  ( X 
\  ( M `  x ) ) ) `
 k )  = 
U_ k  e.  NN  ( X  \  ( M `  k )
) )
7633cbviunv 4224 . . . . . . . . . . . . 13  |-  U_ x  e.  NN  ( X  \ 
( M `  x
) )  =  U_ k  e.  NN  ( X  \  ( M `  k ) )
7775, 76syl6eqr 2493 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  U_ k  e.  NN  ( ( x  e.  NN  |->  ( X 
\  ( M `  x ) ) ) `
 k )  = 
U_ x  e.  NN  ( X  \  ( M `  x )
) )
7874, 77eqtr3d 2477 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  U. ran  ( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) )  =  U_ x  e.  NN  ( X  \  ( M `  x ) ) )
79 iundif2 4252 . . . . . . . . . . 11  |-  U_ x  e.  NN  ( X  \ 
( M `  x
) )  =  ( X  \  |^|_ x  e.  NN  ( M `  x ) )
8078, 79syl6eq 2491 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  U. ran  ( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) )  =  ( X  \  |^|_ x  e.  NN  ( M `  x ) ) )
81 ffn 5574 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( M : NN --> J  ->  M  Fn  NN )
8281adantl 466 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  M  Fn  NN )
83 fniinfv 5765 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  Fn  NN  ->  |^|_ x  e.  NN  ( M `  x )  =  |^| ran 
M )
8482, 83syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  |^|_ x  e.  NN  ( M `  x )  =  |^| ran 
M )
8584difeq2d 3489 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  ( X  \  |^|_ x  e.  NN  ( M `  x ) )  =  ( X 
\  |^| ran  M ) )
8614adantr 465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  X  =  U. J )
8786difeq1d 3488 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  ( X  \  |^| ran  M
)  =  ( U. J  \  |^| ran  M
) )
8880, 85, 873eqtrd 2479 . . . . . . . . 9  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  U. ran  ( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) )  =  ( U. J  \  |^| ran 
M ) )
8988fveq2d 5710 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  (
( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) )  =  ( ( int `  J
) `  ( U. J  \  |^| ran  M
) ) )
9089difeq2d 3489 . . . . . . 7  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  ( U. J  \  (
( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) ) )  =  ( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  ( U. J  \  |^| ran  M
) ) ) )
915adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  J  e.  Top )
92 1nn 10348 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  NN
93 biidd 237 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  1  ->  (
( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  |^| ran  M  C_  U. J
)  <->  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  |^| ran  M  C_  U. J
) ) )
94 fnfvelrn 5855 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( M  Fn  NN  /\  k  e.  NN )  ->  ( M `  k
)  e.  ran  M
)
9582, 94sylan 471 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  ( M `  k )  e.  ran  M )
96 intss1 4158 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( M `  k )  e.  ran  M  ->  |^| ran  M  C_  ( M `  k )
)
9795, 96syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  |^| ran  M 
C_  ( M `  k ) )
9897, 10sstrd 3381 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  /\  k  e.  NN )  ->  |^| ran  M 
C_  U. J )
9998expcom 435 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  NN  ->  (
( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  ->  |^| ran  M 
C_  U. J ) )
10093, 99vtoclga 3051 . . . . . . . . 9  |-  ( 1  e.  NN  ->  (
( D  e.  ( *Met `  X
)  /\  M : NN
--> J )  ->  |^| ran  M 
C_  U. J ) )
10192, 100ax-mp 5 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  |^| ran  M 
C_  U. J )
10211clsval2 18669 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  |^|
ran  M  C_  U. J
)  ->  ( ( cls `  J ) `  |^| ran  M )  =  ( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  ( U. J  \  |^| ran  M
) ) ) )
10391, 101, 102syl2anc 661 . . . . . . 7  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  (
( cls `  J
) `  |^| ran  M
)  =  ( U. J  \  ( ( int `  J ) `  ( U. J  \  |^| ran  M ) ) ) )
10490, 103eqtr4d 2478 . . . . . 6  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  ( U. J  \  (
( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) ) )  =  ( ( cls `  J
) `  |^| ran  M
) )
105 dif0 3764 . . . . . . 7  |-  ( U. J  \  (/) )  =  U. J
10686, 105syl6reqr 2494 . . . . . 6  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  ( U. J  \  (/) )  =  X )
107104, 106eqeq12d 2457 . . . . 5  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  (
( U. J  \ 
( ( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) ) )  =  ( U. J  \  (/) )  <->  ( ( cls `  J ) `  |^| ran 
M )  =  X ) )
10867, 107syl5ib 219 . . . 4  |-  ( ( D  e.  ( *Met `  X )  /\  M : NN --> J )  ->  (
( ( int `  J
) `  U. ran  (
x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `
 x ) ) ) )  =  (/)  ->  ( ( cls `  J
) `  |^| ran  M
)  =  X ) )
1093, 108sylan 471 . . 3  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  M : NN --> J )  -> 
( ( ( int `  J ) `  U. ran  ( x  e.  NN  |->  ( X  \  ( M `  x )
) ) )  =  (/)  ->  ( ( cls `  J ) `  |^| ran 
M )  =  X ) )
11045, 66, 1093syld 55 . 2  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  M : NN --> J )  -> 
( A. k  e.  NN  ( ( cls `  J ) `  ( M `  k )
)  =  X  -> 
( ( cls `  J
) `  |^| ran  M
)  =  X ) )
1111103impia 1184 1  |-  ( ( D  e.  ( CMet `  X )  /\  M : NN --> J  /\  A. k  e.  NN  (
( cls `  J
) `  ( M `  k ) )  =  X )  ->  (
( cls `  J
) `  |^| ran  M
)  =  X )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 369    /\ w3a 965    = wceq 1369    e. wcel 1756    =/= wne 2620   A.wral 2730   E.wrex 2731   _Vcvv 2987    \ cdif 3340    C_ wss 3343   (/)c0 3652   U.cuni 4106   |^|cint 4143   U_ciun 4186   |^|_ciin 4187    e. cmpt 4365   dom cdm 4855   ran crn 4856    Fn wfn 5428   -->wf 5429   ` cfv 5433   1c1 9298   NNcn 10337   *Metcxmt 17816   Metcme 17817   MetOpencmopn 17821   Topctop 18513   Clsdccld 18635   intcnt 18636   clsccl 18637   CMetcms 20780
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4418  ax-sep 4428  ax-nul 4436  ax-pow 4485  ax-pr 4546  ax-un 6387  ax-inf2 7862  ax-dc 8630  ax-cnex 9353  ax-resscn 9354  ax-1cn 9355  ax-icn 9356  ax-addcl 9357  ax-addrcl 9358  ax-mulcl 9359  ax-mulrcl 9360  ax-mulcom 9361  ax-addass 9362  ax-mulass 9363  ax-distr 9364  ax-i2m1 9365  ax-1ne0 9366  ax-1rid 9367  ax-rnegex 9368  ax-rrecex 9369  ax-cnre 9370  ax-pre-lttri 9371  ax-pre-lttrn 9372  ax-pre-ltadd 9373  ax-pre-mulgt0 9374  ax-pre-sup 9375
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2577  df-ne 2622  df-nel 2623  df-ral 2735  df-rex 2736  df-reu 2737  df-rmo 2738  df-rab 2739  df-v 2989  df-sbc 3202  df-csb 3304  df-dif 3346  df-un 3348  df-in 3350  df-ss 3357  df-pss 3359  df-nul 3653  df-if 3807  df-pw 3877  df-sn 3893  df-pr 3895  df-tp 3897  df-op 3899  df-uni 4107  df-int 4144  df-iun 4188  df-iin 4189  df-br 4308  df-opab 4366  df-mpt 4367  df-tr 4401  df-eprel 4647  df-id 4651  df-po 4656  df-so 4657  df-fr 4694  df-we 4696  df-ord 4737  df-on 4738  df-lim 4739  df-suc 4740  df-xp 4861  df-rel 4862  df-cnv 4863  df-co 4864  df-dm 4865  df-rn 4866  df-res 4867  df-ima 4868  df-iota 5396  df-fun 5435  df-fn 5436  df-f 5437  df-f1 5438  df-fo 5439  df-f1o 5440  df-fv 5441  df-riota 6067  df-ov 6109  df-oprab 6110  df-mpt2 6111  df-om 6492  df-1st 6592  df-2nd 6593  df-recs 6847  df-rdg 6881  df-1o 6935  df-er 7116  df-map 7231  df-pm 7232  df-en 7326  df-dom 7327  df-sdom 7328  df-sup 7706  df-pnf 9435  df-mnf 9436  df-xr 9437  df-ltxr 9438  df-le 9439  df-sub 9612  df-neg 9613  df-div 10009  df-nn 10338  df-2 10395  df-n0 10595  df-z 10662  df-uz 10877  df-q 10969  df-rp 11007  df-xneg 11104  df-xadd 11105  df-xmul 11106  df-ico 11321  df-rest 14376  df-topgen 14397  df-psmet 17824  df-xmet 17825  df-met 17826  df-bl 17827  df-mopn 17828  df-fbas 17829  df-fg 17830  df-top 18518  df-bases 18520  df-topon 18521  df-cld 18638  df-ntr 18639  df-cls 18640  df-nei 18717  df-lm 18848  df-fil 19434  df-fm 19526  df-flim 19527  df-flf 19528  df-cfil 20781  df-cau 20782  df-cmet 20783
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