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Theorem flftg 19569
Description: Limit points of a function can be defined using topological bases. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Sep-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
flftg.l  |-  J  =  ( topGen `  B )
Assertion
Ref Expression
flftg  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  ->  ( A  e.  ( ( J  fLimf  L ) `  F )  <->  ( A  e.  X  /\  A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
) ) ) )
Distinct variable groups:    o, s, A    B, o    o, F, s    J, s    o, L, s    X, s    Y, s
Allowed substitution hints:    B( s)    J( o)    X( o)    Y( o)

Proof of Theorem flftg
Dummy variable  u is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 isflf 19566 . 2  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  ->  ( A  e.  ( ( J  fLimf  L ) `  F )  <->  ( A  e.  X  /\  A. u  e.  J  ( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  u
) ) ) )
2 flftg.l . . . . 5  |-  J  =  ( topGen `  B )
32raleqi 2921 . . . 4  |-  ( A. u  e.  J  ( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u )  <->  A. u  e.  ( topGen `  B )
( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u ) )
4 simpl1 991 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  /\  A  e.  X )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
5 topontop 18531 . . . . . . . . 9  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  J  e.  Top )
64, 5syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  /\  A  e.  X )  ->  J  e.  Top )
72, 6syl5eqelr 2528 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  /\  A  e.  X )  ->  ( topGen `
 B )  e. 
Top )
8 tgclb 18575 . . . . . . 7  |-  ( B  e.  TopBases 
<->  ( topGen `  B )  e.  Top )
97, 8sylibr 212 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  /\  A  e.  X )  ->  B  e. 
TopBases )
10 bastg 18571 . . . . . 6  |-  ( B  e.  TopBases  ->  B  C_  ( topGen `
 B ) )
11 eleq2 2504 . . . . . . . . 9  |-  ( u  =  o  ->  ( A  e.  u  <->  A  e.  o ) )
12 sseq2 3378 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  =  o  ->  (
( F " s
)  C_  u  <->  ( F " s )  C_  o
) )
1312rexbidv 2736 . . . . . . . . 9  |-  ( u  =  o  ->  ( E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u  <->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
) )
1411, 13imbi12d 320 . . . . . . . 8  |-  ( u  =  o  ->  (
( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u )  <->  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
) ) )
1514cbvralv 2947 . . . . . . 7  |-  ( A. u  e.  ( topGen `  B ) ( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  u
)  <->  A. o  e.  (
topGen `  B ) ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o ) )
16 ssralv 3416 . . . . . . 7  |-  ( B 
C_  ( topGen `  B
)  ->  ( A. o  e.  ( topGen `  B ) ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
)  ->  A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
) ) )
1715, 16syl5bi 217 . . . . . 6  |-  ( B 
C_  ( topGen `  B
)  ->  ( A. u  e.  ( topGen `  B ) ( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  u
)  ->  A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
) ) )
189, 10, 173syl 20 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  /\  A  e.  X )  ->  ( A. u  e.  ( topGen `
 B ) ( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u )  ->  A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o ) ) )
19 tg2 18570 . . . . . . . 8  |-  ( ( u  e.  ( topGen `  B )  /\  A  e.  u )  ->  E. o  e.  B  ( A  e.  o  /\  o  C_  u ) )
20 r19.29 2857 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o )  /\  E. o  e.  B  ( A  e.  o  /\  o  C_  u ) )  ->  E. o  e.  B  ( ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
)  /\  ( A  e.  o  /\  o  C_  u ) ) )
21 simpl 457 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  o  /\  o  C_  u )  ->  A  e.  o )
22 simpr 461 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  o  /\  o  C_  u )  -> 
o  C_  u )
23 sstr2 3363 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( F " s ) 
C_  o  ->  (
o  C_  u  ->  ( F " s ) 
C_  u ) )
2422, 23syl5com 30 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  e.  o  /\  o  C_  u )  -> 
( ( F "
s )  C_  o  ->  ( F " s
)  C_  u )
)
2524reximdv 2827 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  o  /\  o  C_  u )  -> 
( E. s  e.  L  ( F "
s )  C_  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u ) )
2621, 25embantd 54 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  o  /\  o  C_  u )  -> 
( ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
)  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  u
) )
2726impcom 430 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o )  /\  ( A  e.  o  /\  o  C_  u ) )  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  u
)
2827rexlimivw 2837 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. o  e.  B  ( ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o )  /\  ( A  e.  o  /\  o  C_  u ) )  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  u
)
2920, 28syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o )  /\  E. o  e.  B  ( A  e.  o  /\  o  C_  u ) )  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u )
3029ex 434 . . . . . . . 8  |-  ( A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o )  -> 
( E. o  e.  B  ( A  e.  o  /\  o  C_  u )  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  u
) )
3119, 30syl5 32 . . . . . . 7  |-  ( A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o )  -> 
( ( u  e.  ( topGen `  B )  /\  A  e.  u
)  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  u
) )
3231expdimp 437 . . . . . 6  |-  ( ( A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o )  /\  u  e.  ( topGen `  B ) )  -> 
( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u ) )
3332ralrimiva 2799 . . . . 5  |-  ( A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o )  ->  A. u  e.  ( topGen `
 B ) ( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u ) )
3418, 33impbid1 203 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  /\  A  e.  X )  ->  ( A. u  e.  ( topGen `
 B ) ( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u )  <->  A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
) ) )
353, 34syl5bb 257 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  /\  A  e.  X )  ->  ( A. u  e.  J  ( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u )  <->  A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
) ) )
3635pm5.32da 641 . 2  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  ->  (
( A  e.  X  /\  A. u  e.  J  ( A  e.  u  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  u ) )  <-> 
( A  e.  X  /\  A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s ) 
C_  o ) ) ) )
371, 36bitrd 253 1  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  L  e.  ( Fil `  Y
)  /\  F : Y
--> X )  ->  ( A  e.  ( ( J  fLimf  L ) `  F )  <->  ( A  e.  X  /\  A. o  e.  B  ( A  e.  o  ->  E. s  e.  L  ( F " s )  C_  o
) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 965    = wceq 1369    e. wcel 1756   A.wral 2715   E.wrex 2716    C_ wss 3328   "cima 4843   -->wf 5414   ` cfv 5418  (class class class)co 6091   topGenctg 14376   Topctop 18498  TopOnctopon 18499   TopBasesctb 18502   Filcfil 19418    fLimf cflf 19508
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 4403  ax-sep 4413  ax-nul 4421  ax-pow 4470  ax-pr 4531  ax-un 6372
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  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 2568  df-ne 2608  df-nel 2609  df-ral 2720  df-rex 2721  df-reu 2722  df-rab 2724  df-v 2974  df-sbc 3187  df-csb 3289  df-dif 3331  df-un 3333  df-in 3335  df-ss 3342  df-nul 3638  df-if 3792  df-pw 3862  df-sn 3878  df-pr 3880  df-op 3884  df-uni 4092  df-iun 4173  df-br 4293  df-opab 4351  df-mpt 4352  df-id 4636  df-xp 4846  df-rel 4847  df-cnv 4848  df-co 4849  df-dm 4850  df-rn 4851  df-res 4852  df-ima 4853  df-iota 5381  df-fun 5420  df-fn 5421  df-f 5422  df-f1 5423  df-fo 5424  df-f1o 5425  df-fv 5426  df-ov 6094  df-oprab 6095  df-mpt2 6096  df-map 7216  df-topgen 14382  df-fbas 17814  df-fg 17815  df-top 18503  df-bases 18505  df-topon 18506  df-ntr 18624  df-nei 18702  df-fil 19419  df-fm 19511  df-flim 19512  df-flf 19513
This theorem is referenced by:  txflf  19579
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