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Theorem tgss2 16725
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 447 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  U. B  = 
U. C )
2 uniexg 4517 . . . . . 6  |-  ( B  e.  V  ->  U. B  e.  _V )
32adantr 451 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  U. B  e. 
_V )
41, 3eqeltrrd 2358 . . . 4  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  U. C  e. 
_V )
5 uniexb 4563 . . . 4  |-  ( C  e.  _V  <->  U. C  e. 
_V )
64, 5sylibr 203 . . 3  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  C  e.  _V )
7 tgss3 16724 . . 3  |-  ( ( B  e.  V  /\  C  e.  _V )  ->  ( ( topGen `  B
)  C_  ( topGen `  C )  <->  B  C_  ( topGen `
 C ) ) )
86, 7syldan 456 . 2  |-  ( ( B  e.  V  /\  U. B  =  U. C
)  ->  ( ( topGen `
 B )  C_  ( topGen `  C )  <->  B 
C_  ( topGen `  C
) ) )
9 eltg2b 16697 . . . . . . 7  |-  ( C  e.  _V  ->  (
y  e.  ( topGen `  C )  <->  A. x  e.  y  E. z  e.  C  ( x  e.  z  /\  z  C_  y ) ) )
106, 9syl 15 . . . . . 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 3832 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  y  /\  y  e.  B )  ->  x  e.  U. B
)
1211ancoms 439 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  B  /\  x  e.  y )  ->  x  e.  U. B
)
13 biimt 325 . . . . . . . 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 15 . . . . . . 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 2559 . . . . . 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 680 . . . . 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 2705 . . . . 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 252 . . . 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 2559 . . 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 3170 . . 3  |-  ( B 
C_  ( topGen `  C
)  <->  A. y  e.  B  y  e.  ( topGen `  C ) )
21 ralcom 2700 . . 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 279 . 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 244 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 176    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544   _Vcvv 2788    C_ wss 3152   U.cuni 3827   ` cfv 5255   topGenctg 13342
This theorem is referenced by:  metss  18054
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-ral 2548  df-rex 2549  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-id 4309  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fv 5263  df-topgen 13344
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