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Theorem tgss2 16968
Description: A criterion for determining whether one topology is finer than another, based on a comparison of their bases. Lemma 2.2 of [Munkres] p. 80. (Contributed by NM, 20-Jul-2006.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 2-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
tgss2  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  ( ( topGen `
 B )  C_  ( topGen `  C )  <->  A. x  e.  U. B A. y  e.  B  ( x  e.  y  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) ) )
Distinct variable groups:    x, y,
z, B    x, C, y, z    x, V, y
Allowed substitution hint:    V( z)

Proof of Theorem tgss2
StepHypRef Expression
1 simpr 448 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  U. B  = 
U. C )
2 uniexg 4639 . . . . . 6  |-  ( B  e.  V  ->  U. B  e.  _V )
32adantr 452 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  U. B  e. 
_V )
41, 3eqeltrrd 2455 . . . 4  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  U. C  e. 
_V )
5 uniexb 4685 . . . 4  |-  ( C  e.  _V  <->  U. C  e. 
_V )
64, 5sylibr 204 . . 3  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  C  e.  _V )
7 tgss3 16967 . . 3  |-  ( ( B  e.  V  /\  C  e.  _V )  ->  ( ( topGen `  B
)  C_  ( topGen `  C )  <->  B  C_  ( topGen `
 C ) ) )
86, 7syldan 457 . 2  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  ( ( topGen `
 B )  C_  ( topGen `  C )  <->  B 
C_  ( topGen `  C
) ) )
9 eltg2b 16940 . . . . . . 7  |-  ( C  e.  _V  ->  (
y  e.  ( topGen `  C )  <->  A. x  e.  y  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) )
106, 9syl 16 . . . . . 6  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  ( y  e.  ( topGen `  C )  <->  A. x  e.  y  E. z  e.  C  (
x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) )
11 elunii 3955 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  y  /\  y  e.  B )  ->  x  e.  U. B
)
1211ancoms 440 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  B  /\  x  e.  y )  ->  x  e.  U. B
)
13 biimt 326 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  U. B  -> 
( E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y )  <->  ( x  e.  U. B  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) ) )
1412, 13syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  B  /\  x  e.  y )  ->  ( E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y )  <->  ( x  e.  U. B  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) ) )
1514ralbidva 2658 . . . . . 6  |-  ( y  e.  B  ->  ( A. x  e.  y  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y )  <->  A. x  e.  y 
( x  e.  U. B  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) ) )
1610, 15sylan9bb 681 . . . . 5  |-  ( ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C )  /\  y  e.  B )  ->  (
y  e.  ( topGen `  C )  <->  A. x  e.  y  ( x  e.  U. B  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) ) )
17 ralcom3 2809 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  y  (
x  e.  U. B  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) )  <->  A. x  e.  U. B ( x  e.  y  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) )
1816, 17syl6bb 253 . . . 4  |-  ( ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C )  /\  y  e.  B )  ->  (
y  e.  ( topGen `  C )  <->  A. x  e.  U. B ( x  e.  y  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) ) )
1918ralbidva 2658 . . 3  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  ( A. y  e.  B  y  e.  ( topGen `  C )  <->  A. y  e.  B  A. x  e.  U. B ( x  e.  y  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) ) )
20 dfss3 3274 . . 3  |-  ( B 
C_  ( topGen `  C
)  <->  A. y  e.  B  y  e.  ( topGen `  C ) )
21 ralcom 2804 . . 3  |-  ( A. x  e.  U. B A. y  e.  B  (
x  e.  y  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) )  <->  A. y  e.  B  A. x  e.  U. B
( x  e.  y  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) )
2219, 20, 213bitr4g 280 . 2  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  ( B  C_  ( topGen `  C )  <->  A. x  e.  U. B A. y  e.  B  ( x  e.  y  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) ) )
238, 22bitrd 245 1  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  ( ( topGen `
 B )  C_  ( topGen `  C )  <->  A. x  e.  U. B A. y  e.  B  ( x  e.  y  ->  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1717   A.wral 2642   E.wrex 2643   _Vcvv 2892    C_ wss 3256   U.cuni 3950   ` cfv 5387   topGenctg 13585
This theorem is referenced by:  metss  18421
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2361  ax-sep 4264  ax-nul 4272  ax-pow 4311  ax-pr 4337  ax-un 4634
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2235  df-mo 2236  df-clab 2367  df-cleq 2373  df-clel 2376  df-nfc 2505  df-ne 2545  df-ral 2647  df-rex 2648  df-rab 2651  df-v 2894  df-sbc 3098  df-dif 3259  df-un 3261  df-in 3263  df-ss 3270  df-nul 3565  df-if 3676  df-pw 3737  df-sn 3756  df-pr 3757  df-op 3759  df-uni 3951  df-iun 4030  df-br 4147  df-opab 4201  df-mpt 4202  df-id 4432  df-xp 4817  df-rel 4818  df-cnv 4819  df-co 4820  df-dm 4821  df-iota 5351  df-fun 5389  df-fv 5395  df-topgen 13587
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