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Theorem txtube 19873
Description: The "tube lemma". If  X is compact and there is an open set  U containing the line  X  X.  { A }, then there is a "tube"  X  X.  u for some neighborhood  u of  A which is entirely contained within  U. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
txtube.x  |-  X  = 
U. R
txtube.y  |-  Y  = 
U. S
txtube.r  |-  ( ph  ->  R  e.  Comp )
txtube.s  |-  ( ph  ->  S  e.  Top )
txtube.w  |-  ( ph  ->  U  e.  ( R 
tX  S ) )
txtube.u  |-  ( ph  ->  ( X  X.  { A } )  C_  U
)
txtube.a  |-  ( ph  ->  A  e.  Y )
Assertion
Ref Expression
txtube  |-  ( ph  ->  E. u  e.  S  ( A  e.  u  /\  ( X  X.  u
)  C_  U )
)
Distinct variable groups:    u, A    u, R    u, S    u, Y    ph, u    u, U    u, X

Proof of Theorem txtube
Dummy variables  t 
f  v  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 txtube.r . . 3  |-  ( ph  ->  R  e.  Comp )
2 txtube.u . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( X  X.  { A } )  C_  U
)
32adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  ( X  X.  { A }
)  C_  U )
4 id 22 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  X  ->  x  e.  X )
5 txtube.a . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  A  e.  Y )
6 snidg 4053 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  Y  ->  A  e.  { A } )
75, 6syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A  e.  { A } )
8 opelxpi 5030 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  X  /\  A  e.  { A } )  ->  <. x ,  A >.  e.  ( X  X.  { A }
) )
94, 7, 8syl2anr 478 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  <. x ,  A >.  e.  ( X  X.  { A }
) )
103, 9sseldd 3505 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  <. x ,  A >.  e.  U
)
11 txtube.w . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  U  e.  ( R 
tX  S ) )
12 txtube.s . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  S  e.  Top )
13 eltx 19801 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  Comp  /\  S  e.  Top )  ->  ( U  e.  ( R  tX  S )  <->  A. y  e.  U  E. u  e.  R  E. v  e.  S  ( y  e.  ( u  X.  v
)  /\  ( u  X.  v )  C_  U
) ) )
141, 12, 13syl2anc 661 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( U  e.  ( R  tX  S )  <->  A. y  e.  U  E. u  e.  R  E. v  e.  S  ( y  e.  ( u  X.  v )  /\  ( u  X.  v )  C_  U
) ) )
1511, 14mpbid 210 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A. y  e.  U  E. u  e.  R  E. v  e.  S  ( y  e.  ( u  X.  v )  /\  ( u  X.  v )  C_  U
) )
1615adantr 465 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  A. y  e.  U  E. u  e.  R  E. v  e.  S  ( y  e.  ( u  X.  v
)  /\  ( u  X.  v )  C_  U
) )
17 eleq1 2539 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  <. x ,  A >.  ->  ( y  e.  ( u  X.  v
)  <->  <. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v ) ) )
1817anbi1d 704 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  <. x ,  A >.  ->  ( ( y  e.  ( u  X.  v )  /\  (
u  X.  v ) 
C_  U )  <->  ( <. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v )  /\  ( u  X.  v )  C_  U
) ) )
19182rexbidv 2980 . . . . . . 7  |-  ( y  =  <. x ,  A >.  ->  ( E. u  e.  R  E. v  e.  S  ( y  e.  ( u  X.  v
)  /\  ( u  X.  v )  C_  U
)  <->  E. u  e.  R  E. v  e.  S  ( <. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v )  /\  (
u  X.  v ) 
C_  U ) ) )
2019rspcv 3210 . . . . . 6  |-  ( <.
x ,  A >.  e.  U  ->  ( A. y  e.  U  E. u  e.  R  E. v  e.  S  (
y  e.  ( u  X.  v )  /\  ( u  X.  v
)  C_  U )  ->  E. u  e.  R  E. v  e.  S  ( <. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v )  /\  (
u  X.  v ) 
C_  U ) ) )
2110, 16, 20sylc 60 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  E. u  e.  R  E. v  e.  S  ( <. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v )  /\  ( u  X.  v )  C_  U
) )
22 opelxp 5028 . . . . . . . . . 10  |-  ( <.
x ,  A >.  e.  ( u  X.  v
)  <->  ( x  e.  u  /\  A  e.  v ) )
2322anbi1i 695 . . . . . . . . 9  |-  ( (
<. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v
)  /\  ( u  X.  v )  C_  U
)  <->  ( ( x  e.  u  /\  A  e.  v )  /\  (
u  X.  v ) 
C_  U ) )
24 anass 649 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( x  e.  u  /\  A  e.  v
)  /\  ( u  X.  v )  C_  U
)  <->  ( x  e.  u  /\  ( A  e.  v  /\  (
u  X.  v ) 
C_  U ) ) )
2523, 24bitri 249 . . . . . . . 8  |-  ( (
<. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v
)  /\  ( u  X.  v )  C_  U
)  <->  ( x  e.  u  /\  ( A  e.  v  /\  (
u  X.  v ) 
C_  U ) ) )
2625rexbii 2965 . . . . . . 7  |-  ( E. v  e.  S  (
<. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v
)  /\  ( u  X.  v )  C_  U
)  <->  E. v  e.  S  ( x  e.  u  /\  ( A  e.  v  /\  ( u  X.  v )  C_  U
) ) )
27 r19.42v 3016 . . . . . . 7  |-  ( E. v  e.  S  ( x  e.  u  /\  ( A  e.  v  /\  ( u  X.  v
)  C_  U )
)  <->  ( x  e.  u  /\  E. v  e.  S  ( A  e.  v  /\  (
u  X.  v ) 
C_  U ) ) )
2826, 27bitri 249 . . . . . 6  |-  ( E. v  e.  S  (
<. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v
)  /\  ( u  X.  v )  C_  U
)  <->  ( x  e.  u  /\  E. v  e.  S  ( A  e.  v  /\  (
u  X.  v ) 
C_  U ) ) )
2928rexbii 2965 . . . . 5  |-  ( E. u  e.  R  E. v  e.  S  ( <. x ,  A >.  e.  ( u  X.  v
)  /\  ( u  X.  v )  C_  U
)  <->  E. u  e.  R  ( x  e.  u  /\  E. v  e.  S  ( A  e.  v  /\  ( u  X.  v
)  C_  U )
) )
3021, 29sylib 196 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  E. u  e.  R  ( x  e.  u  /\  E. v  e.  S  ( A  e.  v  /\  (
u  X.  v ) 
C_  U ) ) )
3130ralrimiva 2878 . . 3  |-  ( ph  ->  A. x  e.  X  E. u  e.  R  ( x  e.  u  /\  E. v  e.  S  ( A  e.  v  /\  ( u  X.  v
)  C_  U )
) )
32 txtube.x . . . 4  |-  X  = 
U. R
33 eleq2 2540 . . . . 5  |-  ( v  =  ( f `  u )  ->  ( A  e.  v  <->  A  e.  ( f `  u
) ) )
34 xpeq2 5014 . . . . . 6  |-  ( v  =  ( f `  u )  ->  (
u  X.  v )  =  ( u  X.  ( f `  u
) ) )
3534sseq1d 3531 . . . . 5  |-  ( v  =  ( f `  u )  ->  (
( u  X.  v
)  C_  U  <->  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) )
3633, 35anbi12d 710 . . . 4  |-  ( v  =  ( f `  u )  ->  (
( A  e.  v  /\  ( u  X.  v )  C_  U
)  <->  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) )
3732, 36cmpcovf 19654 . . 3  |-  ( ( R  e.  Comp  /\  A. x  e.  X  E. u  e.  R  (
x  e.  u  /\  E. v  e.  S  ( A  e.  v  /\  ( u  X.  v
)  C_  U )
) )  ->  E. t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) ( X  = 
U. t  /\  E. f ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u )  /\  (
u  X.  ( f `
 u ) ) 
C_  U ) ) ) )
381, 31, 37syl2anc 661 . 2  |-  ( ph  ->  E. t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) ( X  = 
U. t  /\  E. f ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u )  /\  (
u  X.  ( f `
 u ) ) 
C_  U ) ) ) )
39 rint0 4322 . . . . . . . . . 10  |-  ( ran  f  =  (/)  ->  ( Y  i^i  |^| ran  f )  =  Y )
4039adantl 466 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =  (/) )  ->  ( Y  i^i  |^| ran  f )  =  Y )
41 txtube.y . . . . . . . . . . . 12  |-  Y  = 
U. S
4241topopn 19179 . . . . . . . . . . 11  |-  ( S  e.  Top  ->  Y  e.  S )
4312, 42syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  Y  e.  S )
4443ad3antrrr 729 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =  (/) )  ->  Y  e.  S )
4540, 44eqeltrd 2555 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =  (/) )  ->  ( Y  i^i  |^| ran  f )  e.  S )
4612ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =/=  (/) )  ->  S  e. 
Top )
47 simprrl 763 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  f : t --> S )
48 frn 5735 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( f : t --> S  ->  ran  f  C_  S )
4947, 48syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  ran  f  C_  S )
5049adantr 465 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =/=  (/) )  ->  ran  f  C_  S )
51 simpr 461 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =/=  (/) )  ->  ran  f  =/=  (/) )
52 inss2 3719 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ~P R  i^i  Fin )  C_ 
Fin
53 simplr 754 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )
5452, 53sseldi 3502 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  t  e.  Fin )
55 ffn 5729 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( f : t --> S  -> 
f  Fn  t )
5647, 55syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  f  Fn  t
)
57 dffn4 5799 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( f  Fn  t  <->  f :
t -onto-> ran  f )
5856, 57sylib 196 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  f : t
-onto->
ran  f )
59 fofi 7802 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( t  e.  Fin  /\  f : t -onto-> ran  f
)  ->  ran  f  e. 
Fin )
6054, 58, 59syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  ran  f  e.  Fin )
6160adantr 465 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =/=  (/) )  ->  ran  f  e.  Fin )
62 fiinopn 19174 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( S  e.  Top  ->  (
( ran  f  C_  S  /\  ran  f  =/=  (/)  /\  ran  f  e. 
Fin )  ->  |^| ran  f  e.  S )
)
6362imp 429 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( S  e.  Top  /\  ( ran  f  C_  S  /\  ran  f  =/=  (/)  /\  ran  f  e.  Fin )
)  ->  |^| ran  f  e.  S )
6446, 50, 51, 61, 63syl13anc 1230 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =/=  (/) )  ->  |^| ran  f  e.  S )
65 elssuni 4275 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( |^| ran  f  e.  S  ->  |^| ran  f  C_  U. S
)
6664, 65syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =/=  (/) )  ->  |^| ran  f  C_  U. S )
6766, 41syl6sseqr 3551 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =/=  (/) )  ->  |^| ran  f  C_  Y )
68 dfss1 3703 . . . . . . . . . 10  |-  ( |^| ran  f  C_  Y  <->  ( Y  i^i  |^| ran  f )  =  |^| ran  f
)
6967, 68sylib 196 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =/=  (/) )  ->  ( Y  i^i  |^| ran  f )  =  |^| ran  f
)
7069, 64eqeltrd 2555 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  = 
U. t  /\  (
f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  /\  ran  f  =/=  (/) )  ->  ( Y  i^i  |^| ran  f )  e.  S )
7145, 70pm2.61dane 2785 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  ( Y  i^i  |^|
ran  f )  e.  S )
725ad2antrr 725 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  A  e.  Y
)
73 simprrr 764 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u )  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) )
74 simpl 457 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  ( f `
 u )  /\  ( u  X.  (
f `  u )
)  C_  U )  ->  A  e.  ( f `
 u ) )
7574ralimi 2857 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u )  /\  (
u  X.  ( f `
 u ) ) 
C_  U )  ->  A. u  e.  t  A  e.  ( f `  u ) )
7673, 75syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  A. u  e.  t  A  e.  ( f `
 u ) )
77 eliin 4331 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A  e.  Y  ->  ( A  e.  |^|_ u  e.  t  ( f `  u )  <->  A. u  e.  t  A  e.  ( f `  u
) ) )
7872, 77syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  ( A  e. 
|^|_ u  e.  t 
( f `  u
)  <->  A. u  e.  t  A  e.  ( f `
 u ) ) )
7976, 78mpbird 232 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  A  e.  |^|_ u  e.  t  ( f `
 u ) )
80 fniinfv 5924 . . . . . . . . . 10  |-  ( f  Fn  t  ->  |^|_ u  e.  t  ( f `  u )  =  |^| ran  f )
8156, 80syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  |^|_ u  e.  t  ( f `  u
)  =  |^| ran  f )
8279, 81eleqtrd 2557 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  A  e.  |^| ran  f )
8372, 82elind 3688 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  A  e.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )
84 simprl 755 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  X  =  U. t )
85 uniiun 4378 . . . . . . . . . . 11  |-  U. t  =  U_ u  e.  t  u
8684, 85syl6eq 2524 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  X  =  U_ u  e.  t  u
)
8786xpeq1d 5022 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  ( X  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  =  ( U_ u  e.  t  u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) ) )
88 xpiundir 5054 . . . . . . . . 9  |-  ( U_ u  e.  t  u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  = 
U_ u  e.  t  ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )
8987, 88syl6eq 2524 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  ( X  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  = 
U_ u  e.  t  ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) ) )
90 simpr 461 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  ( f `
 u )  /\  ( u  X.  (
f `  u )
)  C_  U )  ->  ( u  X.  (
f `  u )
)  C_  U )
9190ralimi 2857 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u )  /\  (
u  X.  ( f `
 u ) ) 
C_  U )  ->  A. u  e.  t 
( u  X.  (
f `  u )
)  C_  U )
9273, 91syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  A. u  e.  t  ( u  X.  (
f `  u )
)  C_  U )
93 inss2 3719 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( Y  i^i  |^| ran  f ) 
C_  |^| ran  f
9480adantr 465 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( f  Fn  t  /\  u  e.  t )  -> 
|^|_ u  e.  t 
( f `  u
)  =  |^| ran  f )
95 iinss2 4377 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  e.  t  ->  |^|_ u  e.  t  ( f `  u )  C_  (
f `  u )
)
9695adantl 466 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( f  Fn  t  /\  u  e.  t )  -> 
|^|_ u  e.  t 
( f `  u
)  C_  ( f `  u ) )
9794, 96eqsstr3d 3539 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( f  Fn  t  /\  u  e.  t )  ->  |^| ran  f  C_  ( f `  u
) )
9893, 97syl5ss 3515 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( f  Fn  t  /\  u  e.  t )  ->  ( Y  i^i  |^| ran  f )  C_  (
f `  u )
)
99 xpss2 5110 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Y  i^i  |^| ran  f )  C_  (
f `  u )  ->  ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  ( u  X.  ( f `  u
) ) )
100 sstr2 3511 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  ( u  X.  ( f `  u
) )  ->  (
( u  X.  (
f `  u )
)  C_  U  ->  ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  U )
)
10198, 99, 1003syl 20 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( f  Fn  t  /\  u  e.  t )  ->  ( ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U  ->  ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  U )
)
102101ralimdva 2872 . . . . . . . . . 10  |-  ( f  Fn  t  ->  ( A. u  e.  t 
( u  X.  (
f `  u )
)  C_  U  ->  A. u  e.  t  ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  U )
)
10356, 92, 102sylc 60 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  A. u  e.  t  ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  U )
104 iunss 4366 . . . . . . . . 9  |-  ( U_ u  e.  t  (
u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  U  <->  A. u  e.  t  ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  U )
105103, 104sylibr 212 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  U_ u  e.  t  ( u  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  U )
10689, 105eqsstrd 3538 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  ( X  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  U )
107 eleq2 2540 . . . . . . . . 9  |-  ( u  =  ( Y  i^i  |^|
ran  f )  -> 
( A  e.  u  <->  A  e.  ( Y  i^i  |^|
ran  f ) ) )
108 xpeq2 5014 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  =  ( Y  i^i  |^|
ran  f )  -> 
( X  X.  u
)  =  ( X  X.  ( Y  i^i  |^|
ran  f ) ) )
109108sseq1d 3531 . . . . . . . . 9  |-  ( u  =  ( Y  i^i  |^|
ran  f )  -> 
( ( X  X.  u )  C_  U  <->  ( X  X.  ( Y  i^i  |^| ran  f ) )  C_  U )
)
110107, 109anbi12d 710 . . . . . . . 8  |-  ( u  =  ( Y  i^i  |^|
ran  f )  -> 
( ( A  e.  u  /\  ( X  X.  u )  C_  U )  <->  ( A  e.  ( Y  i^i  |^| ran  f )  /\  ( X  X.  ( Y  i^i  |^|
ran  f ) ) 
C_  U ) ) )
111110rspcev 3214 . . . . . . 7  |-  ( ( ( Y  i^i  |^| ran  f )  e.  S  /\  ( A  e.  ( Y  i^i  |^| ran  f )  /\  ( X  X.  ( Y  i^i  |^|
ran  f ) ) 
C_  U ) )  ->  E. u  e.  S  ( A  e.  u  /\  ( X  X.  u
)  C_  U )
)
11271, 83, 106, 111syl12anc 1226 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  ( X  =  U. t  /\  ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) ) )  ->  E. u  e.  S  ( A  e.  u  /\  ( X  X.  u
)  C_  U )
)
113112expr 615 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  X  =  U. t )  -> 
( ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u )  /\  (
u  X.  ( f `
 u ) ) 
C_  U ) )  ->  E. u  e.  S  ( A  e.  u  /\  ( X  X.  u
)  C_  U )
) )
114113exlimdv 1700 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  /\  X  =  U. t )  -> 
( E. f ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) )  ->  E. u  e.  S  ( A  e.  u  /\  ( X  X.  u )  C_  U ) ) )
115114expimpd 603 . . 3  |-  ( (
ph  /\  t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) )  ->  (
( X  =  U. t  /\  E. f ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u
)  /\  ( u  X.  ( f `  u
) )  C_  U
) ) )  ->  E. u  e.  S  ( A  e.  u  /\  ( X  X.  u
)  C_  U )
) )
116115rexlimdva 2955 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. t  e.  ( ~P R  i^i  Fin ) ( X  = 
U. t  /\  E. f ( f : t --> S  /\  A. u  e.  t  ( A  e.  ( f `  u )  /\  (
u  X.  ( f `
 u ) ) 
C_  U ) ) )  ->  E. u  e.  S  ( A  e.  u  /\  ( X  X.  u )  C_  U ) ) )
11738, 116mpd 15 1  |-  ( ph  ->  E. u  e.  S  ( A  e.  u  /\  ( X  X.  u
)  C_  U )
)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 973    = wceq 1379   E.wex 1596    e. wcel 1767    =/= wne 2662   A.wral 2814   E.wrex 2815    i^i cin 3475    C_ wss 3476   (/)c0 3785   ~Pcpw 4010   {csn 4027   <.cop 4033   U.cuni 4245   |^|cint 4282   U_ciun 4325   |^|_ciin 4326    X. cxp 4997   ran crn 5000    Fn wfn 5581   -->wf 5582   -onto->wfo 5584   ` cfv 5586  (class class class)co 6282   Fincfn 7513   Topctop 19158   Compccmp 19649    tX ctx 19793
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-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6574
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-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  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-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 5549  df-fun 5588  df-fn 5589  df-f 5590  df-f1 5591  df-fo 5592  df-f1o 5593  df-fv 5594  df-ov 6285  df-oprab 6286  df-mpt2 6287  df-om 6679  df-1st 6781  df-2nd 6782  df-recs 7039  df-rdg 7073  df-1o 7127  df-oadd 7131  df-er 7308  df-en 7514  df-dom 7515  df-fin 7517  df-topgen 14692  df-top 19163  df-cmp 19650  df-tx 19795
This theorem is referenced by:  txcmplem1  19874  xkoinjcn  19920  cvmlift2lem12  28396
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