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Theorem stoweidlem50 31378
Description: This lemma proves that sets U(t) as defined in Lemma 1 of [BrosowskiDeutsh] p. 90, contain a finite subcover of T \ U. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
stoweidlem50.1  |-  F/_ t U
stoweidlem50.2  |-  F/ t
ph
stoweidlem50.3  |-  K  =  ( topGen `  ran  (,) )
stoweidlem50.4  |-  Q  =  { h  e.  A  |  ( ( h `
 Z )  =  0  /\  A. t  e.  T  ( 0  <_  ( h `  t )  /\  (
h `  t )  <_  1 ) ) }
stoweidlem50.5  |-  W  =  { w  e.  J  |  E. h  e.  Q  w  =  { t  e.  T  |  0  <  ( h `  t
) } }
stoweidlem50.6  |-  T  = 
U. J
stoweidlem50.7  |-  C  =  ( J  Cn  K
)
stoweidlem50.8  |-  ( ph  ->  J  e.  Comp )
stoweidlem50.9  |-  ( ph  ->  A  C_  C )
stoweidlem50.10  |-  ( (
ph  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A
)  ->  ( t  e.  T  |->  ( ( f `  t )  +  ( g `  t ) ) )  e.  A )
stoweidlem50.11  |-  ( (
ph  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A
)  ->  ( t  e.  T  |->  ( ( f `  t )  x.  ( g `  t ) ) )  e.  A )
stoweidlem50.12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( t  e.  T  |->  x )  e.  A )
stoweidlem50.13  |-  ( (
ph  /\  ( r  e.  T  /\  t  e.  T  /\  r  =/=  t ) )  ->  E. q  e.  A  ( q `  r
)  =/=  ( q `
 t ) )
stoweidlem50.14  |-  ( ph  ->  U  e.  J )
stoweidlem50.15  |-  ( ph  ->  Z  e.  U )
Assertion
Ref Expression
stoweidlem50  |-  ( ph  ->  E. u ( u  e.  Fin  /\  u  C_  W  /\  ( T 
\  U )  C_  U. u ) )
Distinct variable groups:    u, J    u, T    u, U    u, W    f, g, h, t, T    f, q, g, t, T    f, r, A, q, t    x, f, q, t, T    Q, f, g    U, f, g, q    f, Z, g, h, t    ph, f,
g, q    w, g, h, t, T    A, g, h    g, W    Z, q, x    T, r    U, r    ph, r    t, J, w   
t, K    ph, u    w, Q    x, A    x, U    ph, x
Allowed substitution hints:    ph( w, t, h)    A( w, u)    C( x, w, u, t, f, g, h, r, q)    Q( x, u, t, h, r, q)    U( w, t, h)    J( x, f, g, h, r, q)    K( x, w, u, f, g, h, r, q)    W( x, w, t, f, h, r, q)    Z( w, u, r)

Proof of Theorem stoweidlem50
Dummy variable  c is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 stoweidlem50.1 . . 3  |-  F/_ t U
2 stoweidlem50.4 . . . 4  |-  Q  =  { h  e.  A  |  ( ( h `
 Z )  =  0  /\  A. t  e.  T  ( 0  <_  ( h `  t )  /\  (
h `  t )  <_  1 ) ) }
3 nfrab1 3042 . . . 4  |-  F/_ h { h  e.  A  |  ( ( h `
 Z )  =  0  /\  A. t  e.  T  ( 0  <_  ( h `  t )  /\  (
h `  t )  <_  1 ) ) }
42, 3nfcxfr 2627 . . 3  |-  F/_ h Q
5 nfv 1683 . . 3  |-  F/ q
ph
6 stoweidlem50.2 . . 3  |-  F/ t
ph
7 stoweidlem50.3 . . 3  |-  K  =  ( topGen `  ran  (,) )
8 stoweidlem50.5 . . 3  |-  W  =  { w  e.  J  |  E. h  e.  Q  w  =  { t  e.  T  |  0  <  ( h `  t
) } }
9 stoweidlem50.6 . . 3  |-  T  = 
U. J
10 stoweidlem50.8 . . 3  |-  ( ph  ->  J  e.  Comp )
11 stoweidlem50.9 . . . 4  |-  ( ph  ->  A  C_  C )
12 stoweidlem50.7 . . . 4  |-  C  =  ( J  Cn  K
)
1311, 12syl6sseq 3550 . . 3  |-  ( ph  ->  A  C_  ( J  Cn  K ) )
14 stoweidlem50.10 . . 3  |-  ( (
ph  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A
)  ->  ( t  e.  T  |->  ( ( f `  t )  +  ( g `  t ) ) )  e.  A )
15 stoweidlem50.11 . . 3  |-  ( (
ph  /\  f  e.  A  /\  g  e.  A
)  ->  ( t  e.  T  |->  ( ( f `  t )  x.  ( g `  t ) ) )  e.  A )
16 stoweidlem50.12 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( t  e.  T  |->  x )  e.  A )
17 stoweidlem50.13 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( r  e.  T  /\  t  e.  T  /\  r  =/=  t ) )  ->  E. q  e.  A  ( q `  r
)  =/=  ( q `
 t ) )
18 stoweidlem50.14 . . 3  |-  ( ph  ->  U  e.  J )
19 stoweidlem50.15 . . 3  |-  ( ph  ->  Z  e.  U )
20 uniexg 6581 . . . . 5  |-  ( J  e.  Comp  ->  U. J  e.  _V )
2110, 20syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  U. J  e.  _V )
229, 21syl5eqel 2559 . . 3  |-  ( ph  ->  T  e.  _V )
231, 4, 5, 6, 7, 2, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 22stoweidlem46 31374 . 2  |-  ( ph  ->  ( T  \  U
)  C_  U. W )
24 dfin4 3738 . . . . . . . . . . 11  |-  ( T  i^i  U )  =  ( T  \  ( T  \  U ) )
25 elssuni 4275 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( U  e.  J  ->  U  C_ 
U. J )
2618, 25syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  U  C_  U. J )
2726, 9syl6sseqr 3551 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  U  C_  T )
28 dfss1 3703 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( U 
C_  T  <->  ( T  i^i  U )  =  U )
2927, 28sylib 196 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( T  i^i  U
)  =  U )
3024, 29syl5eqr 2522 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( T  \  ( T  \  U ) )  =  U )
3130, 18eqeltrd 2555 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( T  \  ( T  \  U ) )  e.  J )
32 cmptop 19689 . . . . . . . . . . 11  |-  ( J  e.  Comp  ->  J  e. 
Top )
3310, 32syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  J  e.  Top )
34 difssd 3632 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( T  \  U
)  C_  T )
359iscld2 19323 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( J  e.  Top  /\  ( T  \  U ) 
C_  T )  -> 
( ( T  \  U )  e.  (
Clsd `  J )  <->  ( T  \  ( T 
\  U ) )  e.  J ) )
3633, 34, 35syl2anc 661 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( T  \  U )  e.  (
Clsd `  J )  <->  ( T  \  ( T 
\  U ) )  e.  J ) )
3731, 36mpbird 232 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( T  \  U
)  e.  ( Clsd `  J ) )
38 cmpcld 19696 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Comp  /\  ( T  \  U )  e.  ( Clsd `  J
) )  ->  ( Jt  ( T  \  U ) )  e.  Comp )
3910, 37, 38syl2anc 661 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( Jt  ( T  \  U ) )  e. 
Comp )
409cmpsub 19694 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  ( T  \  U ) 
C_  T )  -> 
( ( Jt  ( T 
\  U ) )  e.  Comp  <->  A. c  e.  ~P  J ( ( T 
\  U )  C_  U. c  ->  E. u  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) ( T 
\  U )  C_  U. u ) ) )
4133, 34, 40syl2anc 661 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( Jt  ( T 
\  U ) )  e.  Comp  <->  A. c  e.  ~P  J ( ( T 
\  U )  C_  U. c  ->  E. u  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) ( T 
\  U )  C_  U. u ) ) )
4239, 41mpbid 210 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. c  e.  ~P  J ( ( T 
\  U )  C_  U. c  ->  E. u  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) ( T 
\  U )  C_  U. u ) )
43 ssrab2 3585 . . . . . . . 8  |-  { w  e.  J  |  E. h  e.  Q  w  =  { t  e.  T  |  0  <  (
h `  t ) } }  C_  J
448, 43eqsstri 3534 . . . . . . 7  |-  W  C_  J
458, 10rabexd 4599 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  W  e.  _V )
46 elpwg 4018 . . . . . . . 8  |-  ( W  e.  _V  ->  ( W  e.  ~P J  <->  W 
C_  J ) )
4745, 46syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( W  e.  ~P J 
<->  W  C_  J )
)
4844, 47mpbiri 233 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  W  e.  ~P J
)
49 unieq 4253 . . . . . . . . 9  |-  ( c  =  W  ->  U. c  =  U. W )
5049sseq2d 3532 . . . . . . . 8  |-  ( c  =  W  ->  (
( T  \  U
)  C_  U. c  <->  ( T  \  U ) 
C_  U. W ) )
51 pweq 4013 . . . . . . . . . 10  |-  ( c  =  W  ->  ~P c  =  ~P W
)
5251ineq1d 3699 . . . . . . . . 9  |-  ( c  =  W  ->  ( ~P c  i^i  Fin )  =  ( ~P W  i^i  Fin ) )
5352rexeqdv 3065 . . . . . . . 8  |-  ( c  =  W  ->  ( E. u  e.  ( ~P c  i^i  Fin )
( T  \  U
)  C_  U. u  <->  E. u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )
( T  \  U
)  C_  U. u
) )
5450, 53imbi12d 320 . . . . . . 7  |-  ( c  =  W  ->  (
( ( T  \  U )  C_  U. c  ->  E. u  e.  ( ~P c  i^i  Fin ) ( T  \  U )  C_  U. u
)  <->  ( ( T 
\  U )  C_  U. W  ->  E. u  e.  ( ~P W  i^i  Fin ) ( T  \  U )  C_  U. u
) ) )
5554rspccva 3213 . . . . . 6  |-  ( ( A. c  e.  ~P  J ( ( T 
\  U )  C_  U. c  ->  E. u  e.  ( ~P c  i^i 
Fin ) ( T 
\  U )  C_  U. u )  /\  W  e.  ~P J )  -> 
( ( T  \  U )  C_  U. W  ->  E. u  e.  ( ~P W  i^i  Fin ) ( T  \  U )  C_  U. u
) )
5642, 48, 55syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( T  \  U )  C_  U. W  ->  E. u  e.  ( ~P W  i^i  Fin ) ( T  \  U )  C_  U. u
) )
5756imp 429 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W
)  ->  E. u  e.  ( ~P W  i^i  Fin ) ( T  \  U )  C_  U. u
)
58 df-rex 2820 . . . 4  |-  ( E. u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )
( T  \  U
)  C_  U. u  <->  E. u ( u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  /\  ( T 
\  U )  C_  U. u ) )
5957, 58sylib 196 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W
)  ->  E. u
( u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  /\  ( T  \  U )  C_  U. u
) )
60 elin 3687 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  <->  ( u  e.  ~P W  /\  u  e.  Fin ) )
6160simprbi 464 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  ->  u  e.  Fin )
6261ad2antrl 727 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W )  /\  (
u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  /\  ( T  \  U
)  C_  U. u
) )  ->  u  e.  Fin )
6360simplbi 460 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  ->  u  e.  ~P W )
6463ad2antrl 727 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W )  /\  (
u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  /\  ( T  \  U
)  C_  U. u
) )  ->  u  e.  ~P W )
6564elpwid 4020 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W )  /\  (
u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  /\  ( T  \  U
)  C_  U. u
) )  ->  u  C_  W )
66 simprr 756 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W )  /\  (
u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  /\  ( T  \  U
)  C_  U. u
) )  ->  ( T  \  U )  C_  U. u )
6762, 65, 663jca 1176 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W )  /\  (
u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  /\  ( T  \  U
)  C_  U. u
) )  ->  (
u  e.  Fin  /\  u  C_  W  /\  ( T  \  U )  C_  U. u ) )
6867ex 434 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W
)  ->  ( (
u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  /\  ( T  \  U
)  C_  U. u
)  ->  ( u  e.  Fin  /\  u  C_  W  /\  ( T  \  U )  C_  U. u
) ) )
6968eximdv 1686 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W
)  ->  ( E. u ( u  e.  ( ~P W  i^i  Fin )  /\  ( T 
\  U )  C_  U. u )  ->  E. u
( u  e.  Fin  /\  u  C_  W  /\  ( T  \  U ) 
C_  U. u ) ) )
7059, 69mpd 15 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( T  \  U )  C_  U. W
)  ->  E. u
( u  e.  Fin  /\  u  C_  W  /\  ( T  \  U ) 
C_  U. u ) )
7123, 70mpdan 668 1  |-  ( ph  ->  E. u ( u  e.  Fin  /\  u  C_  W  /\  ( T 
\  U )  C_  U. u ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 973    = wceq 1379   E.wex 1596   F/wnf 1599    e. wcel 1767   F/_wnfc 2615    =/= wne 2662   A.wral 2814   E.wrex 2815   {crab 2818   _Vcvv 3113    \ cdif 3473    i^i cin 3475    C_ wss 3476   ~Pcpw 4010   U.cuni 4245   class class class wbr 4447    |-> cmpt 4505   ran crn 5000   ` cfv 5588  (class class class)co 6284   Fincfn 7516   RRcr 9491   0cc0 9492   1c1 9493    + caddc 9495    x. cmul 9497    < clt 9628    <_ cle 9629   (,)cioo 11529   ↾t crest 14676   topGenctg 14693   Topctop 19189   Clsdccld 19311    Cn ccn 19519   Compccmp 19680
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4558  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6576  ax-inf2 8058  ax-cnex 9548  ax-resscn 9549  ax-1cn 9550  ax-icn 9551  ax-addcl 9552  ax-addrcl 9553  ax-mulcl 9554  ax-mulrcl 9555  ax-mulcom 9556  ax-addass 9557  ax-mulass 9558  ax-distr 9559  ax-i2m1 9560  ax-1ne0 9561  ax-1rid 9562  ax-rnegex 9563  ax-rrecex 9564  ax-cnre 9565  ax-pre-lttri 9566  ax-pre-lttrn 9567  ax-pre-ltadd 9568  ax-pre-mulgt0 9569  ax-pre-sup 9570  ax-mulf 9572
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rmo 2822  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-pss 3492  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-tp 4032  df-op 4034  df-uni 4246  df-int 4283  df-iun 4327  df-iin 4328  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-tr 4541  df-eprel 4791  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  df-fr 4838  df-se 4839  df-we 4840  df-ord 4881  df-on 4882  df-lim 4883  df-suc 4884  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5551  df-fun 5590  df-fn 5591  df-f 5592  df-f1 5593  df-fo 5594  df-f1o 5595  df-fv 5596  df-isom 5597  df-riota 6245  df-ov 6287  df-oprab 6288  df-mpt2 6289  df-of 6524  df-om 6685  df-1st 6784  df-2nd 6785  df-supp 6902  df-recs 7042  df-rdg 7076  df-1o 7130  df-2o 7131  df-oadd 7134  df-er 7311  df-map 7422  df-ixp 7470  df-en 7517  df-dom 7518  df-sdom 7519  df-fin 7520  df-fsupp 7830  df-fi 7871  df-sup 7901  df-oi 7935  df-card 8320  df-cda 8548  df-pnf 9630  df-mnf 9631  df-xr 9632  df-ltxr 9633  df-le 9634  df-sub 9807  df-neg 9808  df-div 10207  df-nn 10537  df-2 10594  df-3 10595  df-4 10596  df-5 10597  df-6 10598  df-7 10599  df-8 10600  df-9 10601  df-10 10602  df-n0 10796  df-z 10865  df-dec 10977  df-uz 11083  df-q 11183  df-rp 11221  df-xneg 11318  df-xadd 11319  df-xmul 11320  df-ioo 11533  df-icc 11536  df-fz 11673  df-fzo 11793  df-seq 12076  df-exp 12135  df-hash 12374  df-cj 12895  df-re 12896  df-im 12897  df-sqrt 13031  df-abs 13032  df-struct 14492  df-ndx 14493  df-slot 14494  df-base 14495  df-sets 14496  df-ress 14497  df-plusg 14568  df-mulr 14569  df-starv 14570  df-sca 14571  df-vsca 14572  df-ip 14573  df-tset 14574  df-ple 14575  df-ds 14577  df-unif 14578  df-hom 14579  df-cco 14580  df-rest 14678  df-topn 14679  df-0g 14697  df-gsum 14698  df-topgen 14699  df-pt 14700  df-prds 14703  df-xrs 14757  df-qtop 14762  df-imas 14763  df-xps 14765  df-mre 14841  df-mrc 14842  df-acs 14844  df-mnd 15732  df-submnd 15787  df-mulg 15870  df-cntz 16160  df-cmn 16606  df-psmet 18210  df-xmet 18211  df-met 18212  df-bl 18213  df-mopn 18214  df-cnfld 18220  df-top 19194  df-bases 19196  df-topon 19197  df-topsp 19198  df-cld 19314  df-cn 19522  df-cnp 19523  df-cmp 19681  df-tx 19826  df-hmeo 20019  df-xms 20586  df-ms 20587  df-tms 20588
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