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Theorem cvmsval 30001
Description: Elementhood in the set  S of all even coverings of an open set in  J.  S is an even covering of  U if it is a nonempty collection of disjoint open sets in  C whose union is the preimage of  U, such that each set  u  e.  S is homeomorphic under  F to  U. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Feb-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
cvmcov.1  |-  S  =  ( k  e.  J  |->  { s  e.  ( ~P C  \  { (/)
} )  |  ( U. s  =  ( `' F " k )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  ( s  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  k ) ) ) ) } )
Assertion
Ref Expression
cvmsval  |-  ( C  e.  V  ->  ( T  e.  ( S `  U )  <->  ( U  e.  J  /\  ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) ) )
Distinct variable groups:    k, s, u, v, C    k, F, s, u, v    k, J, s, u, v    U, k, s, u, v    T, s, u, v    k, V, s, u, v
Allowed substitution hints:    S( v, u, k, s)    T( k)

Proof of Theorem cvmsval
StepHypRef Expression
1 cvmcov.1 . . 3  |-  S  =  ( k  e.  J  |->  { s  e.  ( ~P C  \  { (/)
} )  |  ( U. s  =  ( `' F " k )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  ( s  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  k ) ) ) ) } )
21cvmsi 30000 . 2  |-  ( T  e.  ( S `  U )  ->  ( U  e.  J  /\  ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) )
3 3anass 990 . . 3  |-  ( ( U  e.  J  /\  ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) )  <->  ( U  e.  J  /\  (
( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) ) )
4 id 22 . . . . . . . 8  |-  ( U  e.  J  ->  U  e.  J )
5 pwexg 4590 . . . . . . . . 9  |-  ( C  e.  V  ->  ~P C  e.  _V )
6 difexg 4554 . . . . . . . . 9  |-  ( ~P C  e.  _V  ->  ( ~P C  \  { (/)
} )  e.  _V )
7 rabexg 4556 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ~P C  \  { (/)
} )  e.  _V  ->  { s  e.  ( ~P C  \  { (/)
} )  |  ( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  ( s  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) }  e.  _V )
85, 6, 73syl 18 . . . . . . . 8  |-  ( C  e.  V  ->  { s  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  |  ( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) }  e.  _V )
9 imaeq2 5167 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  U  ->  ( `' F " k )  =  ( `' F " U ) )
109eqeq2d 2463 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  U  ->  ( U. s  =  ( `' F " k )  <->  U. s  =  ( `' F " U ) ) )
11 oveq2 6303 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  U  ->  ( Jt  k )  =  ( Jt  U ) )
1211oveq2d 6311 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  =  U  ->  (
( Ct  u ) Homeo ( Jt  k ) )  =  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) )
1312eleq2d 2516 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  =  U  ->  (
( F  |`  u
)  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  k ) )  <->  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) )
1413anbi2d 711 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  U  ->  (
( A. v  e.  ( s  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  k ) ) )  <->  ( A. v  e.  ( s  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) )
1514ralbidv 2829 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  U  ->  ( A. u  e.  s 
( A. v  e.  ( s  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  k ) ) )  <->  A. u  e.  s  ( A. v  e.  ( s  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) )
1610, 15anbi12d 718 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  U  ->  (
( U. s  =  ( `' F "
k )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  k ) ) ) )  <-> 
( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) )
1716rabbidv 3038 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  U  ->  { s  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  |  ( U. s  =  ( `' F "
k )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  k ) ) ) ) }  =  { s  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  |  ( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) } )
1817, 1fvmptg 5951 . . . . . . . 8  |-  ( ( U  e.  J  /\  { s  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  |  ( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  ( s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) }  e.  _V )  ->  ( S `  U
)  =  { s  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  |  ( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) } )
194, 8, 18syl2anr 481 . . . . . . 7  |-  ( ( C  e.  V  /\  U  e.  J )  ->  ( S `  U
)  =  { s  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  |  ( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) } )
2019eleq2d 2516 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  V  /\  U  e.  J )  ->  ( T  e.  ( S `  U )  <-> 
T  e.  { s  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  |  ( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) } ) )
21 unieq 4209 . . . . . . . . . 10  |-  ( s  =  T  ->  U. s  =  U. T )
2221eqeq1d 2455 . . . . . . . . 9  |-  ( s  =  T  ->  ( U. s  =  ( `' F " U )  <->  U. T  =  ( `' F " U ) ) )
23 difeq1 3546 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( s  =  T  ->  (
s  \  { u } )  =  ( T  \  { u } ) )
2423raleqdv 2995 . . . . . . . . . . 11  |-  ( s  =  T  ->  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/) 
<-> 
A. v  e.  ( T  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/) ) )
2524anbi1d 712 . . . . . . . . . 10  |-  ( s  =  T  ->  (
( A. v  e.  ( s  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) )  <-> 
( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) )
2625raleqbi1dv 2997 . . . . . . . . 9  |-  ( s  =  T  ->  ( A. u  e.  s 
( A. v  e.  ( s  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) )  <->  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) )
2722, 26anbi12d 718 . . . . . . . 8  |-  ( s  =  T  ->  (
( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) )  <-> 
( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  { u }
) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u
)  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) )
2827elrab 3198 . . . . . . 7  |-  ( T  e.  { s  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  |  ( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  (
s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) }  <->  ( T  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) )
29 eldifsn 4100 . . . . . . . . 9  |-  ( T  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  <->  ( T  e.  ~P C  /\  T  =/=  (/) ) )
30 elpw2g 4569 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  e.  V  ->  ( T  e.  ~P C  <->  T 
C_  C ) )
3130adantr 467 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  e.  V  /\  U  e.  J )  ->  ( T  e.  ~P C 
<->  T  C_  C )
)
3231anbi1d 712 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  V  /\  U  e.  J )  ->  ( ( T  e. 
~P C  /\  T  =/=  (/) )  <->  ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) ) ) )
3329, 32syl5bb 261 . . . . . . . 8  |-  ( ( C  e.  V  /\  U  e.  J )  ->  ( T  e.  ( ~P C  \  { (/)
} )  <->  ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) ) ) )
3433anbi1d 712 . . . . . . 7  |-  ( ( C  e.  V  /\  U  e.  J )  ->  ( ( T  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) )  <->  ( ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) ) )
3528, 34syl5bb 261 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  V  /\  U  e.  J )  ->  ( T  e.  {
s  e.  ( ~P C  \  { (/) } )  |  ( U. s  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  s  ( A. v  e.  ( s  \  { u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u ) Homeo ( Jt  U ) ) ) ) }  <->  ( ( T 
C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) ) )
3620, 35bitrd 257 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  V  /\  U  e.  J )  ->  ( T  e.  ( S `  U )  <-> 
( ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) ) )
3736biimprd 227 . . . 4  |-  ( ( C  e.  V  /\  U  e.  J )  ->  ( ( ( T 
C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) )  ->  T  e.  ( S `  U
) ) )
3837expimpd 608 . . 3  |-  ( C  e.  V  ->  (
( U  e.  J  /\  ( ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) )  ->  T  e.  ( S `  U ) ) )
393, 38syl5bi 221 . 2  |-  ( C  e.  V  ->  (
( U  e.  J  /\  ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) )  ->  T  e.  ( S `  U
) ) )
402, 39impbid2 208 1  |-  ( C  e.  V  ->  ( T  e.  ( S `  U )  <->  ( U  e.  J  /\  ( T  C_  C  /\  T  =/=  (/) )  /\  ( U. T  =  ( `' F " U )  /\  A. u  e.  T  ( A. v  e.  ( T  \  {
u } ) ( u  i^i  v )  =  (/)  /\  ( F  |`  u )  e.  ( ( Ct  u )
Homeo ( Jt  U ) ) ) ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 188    /\ wa 371    /\ w3a 986    = wceq 1446    e. wcel 1889    =/= wne 2624   A.wral 2739   {crab 2743   _Vcvv 3047    \ cdif 3403    i^i cin 3405    C_ wss 3406   (/)c0 3733   ~Pcpw 3953   {csn 3970   U.cuni 4201    |-> cmpt 4464   `'ccnv 4836    |` cres 4839   "cima 4840   ` cfv 5585  (class class class)co 6295   ↾t crest 15331   Homeochmeo 20780
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1671  ax-4 1684  ax-5 1760  ax-6 1807  ax-7 1853  ax-8 1891  ax-9 1898  ax-10 1917  ax-11 1922  ax-12 1935  ax-13 2093  ax-ext 2433  ax-sep 4528  ax-nul 4537  ax-pow 4584  ax-pr 4642
This theorem depends on definitions:  df-bi 189  df-or 372  df-an 373  df-3an 988  df-tru 1449  df-ex 1666  df-nf 1670  df-sb 1800  df-eu 2305  df-mo 2306  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2583  df-ne 2626  df-ral 2744  df-rex 2745  df-rab 2748  df-v 3049  df-sbc 3270  df-dif 3409  df-un 3411  df-in 3413  df-ss 3420  df-nul 3734  df-if 3884  df-pw 3955  df-sn 3971  df-pr 3973  df-op 3977  df-uni 4202  df-br 4406  df-opab 4465  df-mpt 4466  df-id 4752  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5549  df-fun 5587  df-fv 5593  df-ov 6298
This theorem is referenced by:  cvmsss2  30009
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