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Theorem txbasval 19138
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 19096 . 2  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( R  tX  S
)  =  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) ) ) )
3 bastg 18530 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  V  ->  R  C_  ( topGen `  R )
)
4 bastg 18530 . . . . . . 7  |-  ( S  e.  W  ->  S  C_  ( topGen `  S )
)
5 resmpt2 6187 . . . . . . 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 474 . . . . . 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 5131 . . . . . 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 3404 . . . . 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 5064 . . . . 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 18526 . . . . . . . . . 10  |-  ( R  e.  V  ->  (
u  e.  ( topGen `  R )  <->  E. m
( m  C_  R  /\  u  =  U. m ) ) )
12 eltg3 18526 . . . . . . . . . 10  |-  ( S  e.  W  ->  (
v  e.  ( topGen `  S )  <->  E. n
( n  C_  S  /\  v  =  U. n ) ) )
1311, 12bi2anan9 863 . . . . . . . . 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 1936 . . . . . . . . . 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 815 . . . . . . . . . . . 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 4220 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  U. m  =  U_ x  e.  m  x
17 uniiun 4220 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  U. n  =  U_ y  e.  n  y
1816, 17xpeq12i 4858 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( U. m  X.  U. n )  =  ( U_ x  e.  m  x  X.  U_ y  e.  n  y )
19 xpiundir 4890 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4889 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4186 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2465 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( U. m  X.  U. n )  =  U_ x  e.  m  U_ y  e.  n  ( x  X.  y )
24 ovex 6115 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( R 
tX  S )  e. 
_V
25 ssel2 3348 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( m  C_  R  /\  x  e.  m )  ->  x  e.  R )
26 ssel2 3348 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( n  C_  S  /\  y  e.  n )  ->  y  e.  S )
2725, 26anim12i 563 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( m  C_  R  /\  x  e.  m
)  /\  ( n  C_  S  /\  y  e.  n ) )  -> 
( x  e.  R  /\  y  e.  S
) )
2827an4s 817 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( m  C_  R  /\  n  C_  S )  /\  ( x  e.  m  /\  y  e.  n ) )  -> 
( x  e.  R  /\  y  e.  S
) )
29 txopn 19134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( x  e.  R  /\  y  e.  S ) )  -> 
( x  X.  y
)  e.  ( R 
tX  S ) )
3028, 29sylan2 471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 643 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 643 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2797 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 18543 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 658 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 19098 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ran  ( u  e.  R ,  v  e.  S  |->  ( u  X.  v ) )  e. 
_V )
37 tgidm 18544 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5692 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W )  ->  ( topGen `  ( R  tX  S ) )  =  ( R  tX  S
) )
4140adantr 462 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  -> 
( topGen `  ( R  tX  S ) )  =  ( R  tX  S
) )
4241adantr 462 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2517 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2797 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 18543 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 658 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2517 . . . . . . . . . . . . . . 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 2525 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( R  e.  V  /\  S  e.  W
)  /\  ( m  C_  R  /\  n  C_  S ) )  -> 
( U. m  X.  U. n )  e.  ( R  tX  S ) )
49 xpeq12 4855 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( u  =  U. m  /\  v  =  U. n )  ->  (
u  X.  v )  =  ( U. m  X.  U. n ) )
5049eleq1d 2507 . . . . . . . . . . . . . 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 600 . . . . . . . . . . . 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 1696 . . . . . . . . . 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 2805 . . . . . . 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 6640 . . . . . . 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 5562 . . . . . 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 3389 . . . 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 18554 . . . 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 656 . . 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 5698 . . . 4  |-  ( topGen `  R )  e.  _V
67 fvex 5698 . . . 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 19096 . . . 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 667 . . 3  |-  ( (
topGen `  R )  tX  ( topGen `  S )
)  =  ( topGen ` 
ran  ( u  e.  ( topGen `  R ) ,  v  e.  ( topGen `
 S )  |->  ( u  X.  v ) ) )
7165, 70syl6eqr 2491 . 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 2474 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 1364   E.wex 1591    e. wcel 1761   A.wral 2713   _Vcvv 2970    C_ wss 3325   U.cuni 4088   U_ciun 4168    X. cxp 4834   ran crn 4837    |` cres 4838   -->wf 5411   ` cfv 5415  (class class class)co 6090    e. cmpt2 6092   topGenctg 14372    tX ctx 19092
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1596  ax-4 1607  ax-5 1675  ax-6 1713  ax-7 1733  ax-8 1763  ax-9 1765  ax-10 1780  ax-11 1785  ax-12 1797  ax-13 1948  ax-ext 2422  ax-sep 4410  ax-nul 4418  ax-pow 4467  ax-pr 4528  ax-un 6371
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 962  df-tru 1367  df-ex 1592  df-nf 1595  df-sb 1706  df-eu 2261  df-mo 2262  df-clab 2428  df-cleq 2434  df-clel 2437  df-nfc 2566  df-ne 2606  df-ral 2718  df-rex 2719  df-rab 2722  df-v 2972  df-sbc 3184  df-csb 3286  df-dif 3328  df-un 3330  df-in 3332  df-ss 3339  df-nul 3635  df-if 3789  df-pw 3859  df-sn 3875  df-pr 3877  df-op 3881  df-uni 4089  df-iun 4170  df-br 4290  df-opab 4348  df-mpt 4349  df-id 4632  df-xp 4842  df-rel 4843  df-cnv 4844  df-co 4845  df-dm 4846  df-rn 4847  df-res 4848  df-ima 4849  df-iota 5378  df-fun 5417  df-fn 5418  df-f 5419  df-fv 5423  df-ov 6093  df-oprab 6094  df-mpt2 6095  df-1st 6576  df-2nd 6577  df-topgen 14378  df-tx 19094
This theorem is referenced by:  tx2ndc  19183  mbfimaopnlem  21092
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