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Theorem txbasval 19977
Description: It is sufficient to consider products of the bases for the topologies in the topological product. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Aug-2014.)
Assertion
Ref Expression
txbasval  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( ( topGen `  R
)  tX  ( topGen `  S ) )  =  ( R  tX  S
) )

Proof of Theorem txbasval
Dummy variables  x  y  m  n  u  v are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2441 . . 3  |-  ran  (
u  e.  R , 
v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) )  =  ran  (
u  e.  R , 
v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) )
21txval 19935 . 2  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( R  tX  S
)  =  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) ) )
3 bastg 19337 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  V  ->  R  C_  ( topGen `  R )
)
4 bastg 19337 . . . . . . 7  |-  ( S  e.  W  ->  S  C_  ( topGen `  S )
)
5 resmpt2 6382 . . . . . . 7  |-  ( ( R  C_  ( topGen `  R )  /\  S  C_  ( topGen `  S )
)  ->  ( (
u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S
)  |->  ( u  X.  v ) )  |`  ( R  X.  S
) )  =  ( u  e.  R , 
v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) )
63, 4, 5syl2an 477 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) )  |`  ( R  X.  S ) )  =  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v
) ) )
7 resss 5284 . . . . . 6  |-  ( ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S
)  |->  ( u  X.  v ) )  |`  ( R  X.  S
) )  C_  (
u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S
)  |->  ( u  X.  v ) )
86, 7syl6eqssr 3538 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v
) )  C_  (
u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S
)  |->  ( u  X.  v ) ) )
9 rnss 5218 . . . . 5  |-  ( ( u  e.  R , 
v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) )  C_  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) )  ->  ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) 
C_  ran  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) ) )
108, 9syl 16 . . . 4  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) )  C_  ran  ( u  e.  (
topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S )  |->  ( u  X.  v ) ) )
11 eltg3 19333 . . . . . . . . . 10  |-  ( R  e.  V  ->  (
u  e.  ( topGen `  R )  <->  E. m
( m  C_  R  /\  u  =  U. m ) ) )
12 eltg3 19333 . . . . . . . . . 10  |-  ( S  e.  W  ->  (
v  e.  ( topGen `  S )  <->  E. n
( n  C_  S  /\  v  =  U. n ) ) )
1311, 12bi2anan9 871 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( ( u  e.  ( topGen `  R )  /\  v  e.  ( topGen `
 S ) )  <-> 
( E. m ( m  C_  R  /\  u  =  U. m
)  /\  E. n
( n  C_  S  /\  v  =  U. n ) ) ) )
14 eeanv 1972 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. m E. n ( ( m  C_  R  /\  u  =  U. m )  /\  (
n  C_  S  /\  v  =  U. n
) )  <->  ( E. m ( m  C_  R  /\  u  =  U. m )  /\  E. n ( n  C_  S  /\  v  =  U. n ) ) )
15 an4 822 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( m  C_  R  /\  u  =  U. m )  /\  (
n  C_  S  /\  v  =  U. n
) )  <->  ( (
m  C_  R  /\  n  C_  S )  /\  ( u  =  U. m  /\  v  =  U. n ) ) )
16 uniiun 4365 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  U. m  =  U_ x  e.  m  x
17 uniiun 4365 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  U. n  =  U_ y  e.  n  y
1816, 17xpeq12i 5008 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( U. m  X.  U. n )  =  ( U_ x  e.  m  x  X.  U_ y  e.  n  y )
19 xpiundir 5042 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( U_ x  e.  m  x  X.  U_ y  e.  n  y )  =  U_ x  e.  m  (
x  X.  U_ y  e.  n  y )
20 xpiundi 5041 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  X.  U_ y  e.  n  y )  = 
U_ y  e.  n  ( x  X.  y
)
2120a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  e.  m  ->  (
x  X.  U_ y  e.  n  y )  =  U_ y  e.  n  ( x  X.  y
) )
2221iuneq2i 4331 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  U_ x  e.  m  ( x  X.  U_ y  e.  n  y )  =  U_ x  e.  m  U_ y  e.  n  (
x  X.  y )
2318, 19, 223eqtri 2474 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( U. m  X.  U. n )  =  U_ x  e.  m  U_ y  e.  n  ( x  X.  y )
24 ovex 6306 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( R 
tX  S )  e. 
_V
25 ssel2 3482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( m  C_  R  /\  x  e.  m )  ->  x  e.  R )
26 ssel2 3482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( n  C_  S  /\  y  e.  n )  ->  y  e.  S )
2725, 26anim12i 566 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( m  C_  R  /\  x  e.  m
)  /\  ( n  C_  S  /\  y  e.  n ) )  -> 
( x  e.  R  /\  y  e.  S
) )
2827an4s 824 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( m  C_  R  /\  n  C_  S )  /\  ( x  e.  m  /\  y  e.  n ) )  -> 
( x  e.  R  /\  y  e.  S
) )
29 txopn 19973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( x  e.  R  /\  y  e.  S ) )  -> 
( x  X.  y
)  e.  ( R 
tX  S ) )
3028, 29sylan2 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( (
m  C_  R  /\  n  C_  S )  /\  ( x  e.  m  /\  y  e.  n
) ) )  -> 
( x  X.  y
)  e.  ( R 
tX  S ) )
3130anassrs 648 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  /\  (
m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  /\  ( x  e.  m  /\  y  e.  n ) )  -> 
( x  X.  y
)  e.  ( R 
tX  S ) )
3231anassrs 648 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  /\  (
m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  /\  x  e.  m
)  /\  y  e.  n )  ->  (
x  X.  y )  e.  ( R  tX  S ) )
3332ralrimiva 2855 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  /\  (
m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  /\  x  e.  m
)  ->  A. y  e.  n  ( x  X.  y )  e.  ( R  tX  S ) )
34 tgiun 19351 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( R  tX  S
)  e.  _V  /\  A. y  e.  n  ( x  X.  y )  e.  ( R  tX  S ) )  ->  U_ y  e.  n  ( x  X.  y
)  e.  ( topGen `  ( R  tX  S
) ) )
3524, 33, 34sylancr 663 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  /\  (
m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  /\  x  e.  m
)  ->  U_ y  e.  n  ( x  X.  y )  e.  (
topGen `  ( R  tX  S ) ) )
361txbasex 19937 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) )  e. 
_V )
37 tgidm 19352 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v
) )  e.  _V  ->  ( topGen `  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) ) )  =  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) ) )
3836, 37syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( topGen `  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) ) )  =  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) ) )
392fveq2d 5857 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( topGen `  ( R  tX  S ) )  =  ( topGen `  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) ) ) )
4038, 39, 23eqtr4d 2492 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( topGen `  ( R  tX  S ) )  =  ( R  tX  S
) )
4140adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  -> 
( topGen `  ( R  tX  S ) )  =  ( R  tX  S
) )
4241adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  /\  (
m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  /\  x  e.  m
)  ->  ( topGen `  ( R  tX  S
) )  =  ( R  tX  S ) )
4335, 42eleqtrd 2531 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  /\  (
m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  /\  x  e.  m
)  ->  U_ y  e.  n  ( x  X.  y )  e.  ( R  tX  S ) )
4443ralrimiva 2855 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  ->  A. x  e.  m  U_ y  e.  n  ( x  X.  y )  e.  ( R  tX  S ) )
45 tgiun 19351 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( R  tX  S
)  e.  _V  /\  A. x  e.  m  U_ y  e.  n  (
x  X.  y )  e.  ( R  tX  S ) )  ->  U_ x  e.  m  U_ y  e.  n  ( x  X.  y )  e.  ( topGen `  ( R  tX  S ) ) )
4624, 44, 45sylancr 663 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  ->  U_ x  e.  m  U_ y  e.  n  ( x  X.  y )  e.  ( topGen `  ( R  tX  S ) ) )
4746, 41eleqtrd 2531 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  ->  U_ x  e.  m  U_ y  e.  n  ( x  X.  y )  e.  ( R  tX  S ) )
4823, 47syl5eqel 2533 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  -> 
( U. m  X.  U. n )  e.  ( R  tX  S ) )
49 xpeq12 5005 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( u  =  U. m  /\  v  =  U. n )  ->  (
u  X.  v )  =  ( U. m  X.  U. n ) )
5049eleq1d 2510 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( u  =  U. m  /\  v  =  U. n )  ->  (
( u  X.  v
)  e.  ( R 
tX  S )  <->  ( U. m  X.  U. n )  e.  ( R  tX  S ) ) )
5148, 50syl5ibrcom 222 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  -> 
( ( u  = 
U. m  /\  v  =  U. n )  -> 
( u  X.  v
)  e.  ( R 
tX  S ) ) )
5251expimpd 603 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( ( ( m 
C_  R  /\  n  C_  S )  /\  (
u  =  U. m  /\  v  =  U. n ) )  -> 
( u  X.  v
)  e.  ( R 
tX  S ) ) )
5315, 52syl5bi 217 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( ( ( m 
C_  R  /\  u  =  U. m )  /\  ( n  C_  S  /\  v  =  U. n
) )  ->  (
u  X.  v )  e.  ( R  tX  S ) ) )
5453exlimdvv 1710 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( E. m E. n ( ( m 
C_  R  /\  u  =  U. m )  /\  ( n  C_  S  /\  v  =  U. n
) )  ->  (
u  X.  v )  e.  ( R  tX  S ) ) )
5514, 54syl5bir 218 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( ( E. m
( m  C_  R  /\  u  =  U. m )  /\  E. n ( n  C_  S  /\  v  =  U. n ) )  -> 
( u  X.  v
)  e.  ( R 
tX  S ) ) )
5613, 55sylbid 215 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( ( u  e.  ( topGen `  R )  /\  v  e.  ( topGen `
 S ) )  ->  ( u  X.  v )  e.  ( R  tX  S ) ) )
5756ralrimivv 2861 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  A. u  e.  (
topGen `  R ) A. v  e.  ( topGen `  S ) ( u  X.  v )  e.  ( R  tX  S
) )
58 eqid 2441 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( topGen `  R
) ,  v  e.  ( topGen `  S )  |->  ( u  X.  v
) )  =  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S
)  |->  ( u  X.  v ) )
5958fmpt2 6849 . . . . . . 7  |-  ( A. u  e.  ( topGen `  R ) A. v  e.  ( topGen `  S )
( u  X.  v
)  e.  ( R 
tX  S )  <->  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) ) : ( (
topGen `  R )  X.  ( topGen `  S )
) --> ( R  tX  S ) )
6057, 59sylib 196 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( u  e.  (
topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S )  |->  ( u  X.  v ) ) : ( ( topGen `  R )  X.  ( topGen `
 S ) ) --> ( R  tX  S
) )
61 frn 5724 . . . . . 6  |-  ( ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S
)  |->  ( u  X.  v ) ) : ( ( topGen `  R
)  X.  ( topGen `  S ) ) --> ( R  tX  S )  ->  ran  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) )  C_  ( R  tX  S ) )
6260, 61syl 16 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ran  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) )  C_  ( R  tX  S ) )
6362, 2sseqtrd 3523 . . . 4  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ran  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) )  C_  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) ) )
64 2basgen 19362 . . . 4  |-  ( ( ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) )  C_  ran  ( u  e.  (
topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S )  |->  ( u  X.  v ) )  /\  ran  ( u  e.  ( topGen `  R
) ,  v  e.  ( topGen `  S )  |->  ( u  X.  v
) )  C_  ( topGen `
 ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) ) )  ->  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) )  =  ( topGen `  ran  ( u  e.  ( topGen `
 R ) ,  v  e.  ( topGen `  S )  |->  ( u  X.  v ) ) ) )
6510, 63, 64syl2anc 661 . . 3  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( topGen `  ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) )  =  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) ) ) )
66 fvex 5863 . . . 4  |-  ( topGen `  R )  e.  _V
67 fvex 5863 . . . 4  |-  ( topGen `  S )  e.  _V
68 eqid 2441 . . . . 5  |-  ran  (
u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `  S
)  |->  ( u  X.  v ) )  =  ran  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) )
6968txval 19935 . . . 4  |-  ( ( ( topGen `  R )  e.  _V  /\  ( topGen `  S )  e.  _V )  ->  ( ( topGen `  R )  tX  ( topGen `
 S ) )  =  ( topGen `  ran  ( u  e.  ( topGen `
 R ) ,  v  e.  ( topGen `  S )  |->  ( u  X.  v ) ) ) )
7066, 67, 69mp2an 672 . . 3  |-  ( (
topGen `  R )  tX  ( topGen `  S )
)  =  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) ) )
7165, 70syl6eqr 2500 . 2  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( topGen `  ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) )  =  ( (
topGen `  R )  tX  ( topGen `  S )
) )
722, 71eqtr2d 2483 1  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( ( topGen `  R
)  tX  ( topGen `  S ) )  =  ( R  tX  S
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1381   E.wex 1597    e. wcel 1802   A.wral 2791   _Vcvv 3093    C_ wss 3459   U.cuni 4231   U_ciun 4312    X. cxp 4984   ran crn 4987    |` cres 4988   -->wf 5571   ` cfv 5575  (class class class)co 6278    |-> cmpt2 6280   topGenctg 14709    tX ctx 19931
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1603  ax-4 1616  ax-5 1689  ax-6 1732  ax-7 1774  ax-8 1804  ax-9 1806  ax-10 1821  ax-11 1826  ax-12 1838  ax-13 1983  ax-ext 2419  ax-sep 4555  ax-nul 4563  ax-pow 4612  ax-pr 4673  ax-un 6574
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 974  df-tru 1384  df-ex 1598  df-nf 1602  df-sb 1725  df-eu 2270  df-mo 2271  df-clab 2427  df-cleq 2433  df-clel 2436  df-nfc 2591  df-ne 2638  df-ral 2796  df-rex 2797  df-rab 2800  df-v 3095  df-sbc 3312  df-csb 3419  df-dif 3462  df-un 3464  df-in 3466  df-ss 3473  df-nul 3769  df-if 3924  df-pw 3996  df-sn 4012  df-pr 4014  df-op 4018  df-uni 4232  df-iun 4314  df-br 4435  df-opab 4493  df-mpt 4494  df-id 4782  df-xp 4992  df-rel 4993  df-cnv 4994  df-co 4995  df-dm 4996  df-rn 4997  df-res 4998  df-ima 4999  df-iota 5538  df-fun 5577  df-fn 5578  df-f 5579  df-fv 5583  df-ov 6281  df-oprab 6282  df-mpt2 6283  df-1st 6782  df-2nd 6783  df-topgen 14715  df-tx 19933
This theorem is referenced by:  tx2ndc  20022  mbfimaopnlem  21932
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