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Theorem cmpcref 29696
Description: Equivalent definition of compact space in terms of open cover refinements. Compact spaces are topologies with finite open cover refinements. (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Jan-2020.)
Assertion
Ref Expression
cmpcref Comp = CovHasRefFin

Proof of Theorem cmpcref
Dummy variables 𝑓 𝑗 𝑢 𝑣 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simplr 791 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin))
2 elin 3774 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) ↔ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑦𝑥 ∈ Fin))
31, 2sylib 208 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → (𝑥 ∈ 𝒫 𝑦𝑥 ∈ Fin))
43simpld 475 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝒫 𝑦)
5 elpwi 4140 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑦𝑥𝑦)
64, 5syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑥𝑦)
7 elpwi 4140 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ 𝒫 𝑗𝑦𝑗)
87ad4antlr 768 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑦𝑗)
96, 8sstrd 3593 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑥𝑗)
10 selpw 4137 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑗𝑥𝑗)
119, 10sylibr 224 . . . . . . . . . 10 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑥 ∈ 𝒫 𝑗)
123simprd 479 . . . . . . . . . 10 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑥 ∈ Fin)
1311, 12elind 3776 . . . . . . . . 9 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑥 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin))
14 simpr 477 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑗 = 𝑥)
15 simpllr 798 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑗 = 𝑦)
1614, 15eqtr3d 2657 . . . . . . . . . 10 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑥 = 𝑦)
17 eqid 2621 . . . . . . . . . . 11 𝑥 = 𝑥
18 eqid 2621 . . . . . . . . . . 11 𝑦 = 𝑦
1917, 18ssref 21225 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ 𝒫 𝑗𝑥𝑦 𝑥 = 𝑦) → 𝑥Ref𝑦)
2011, 6, 16, 19syl3anc 1323 . . . . . . . . 9 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → 𝑥Ref𝑦)
21 breq1 4616 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧Ref𝑦𝑥Ref𝑦))
2221rspcev 3295 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin) ∧ 𝑥Ref𝑦) → ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)𝑧Ref𝑦)
2313, 20, 22syl2anc 692 . . . . . . . 8 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin)) ∧ 𝑗 = 𝑥) → ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)𝑧Ref𝑦)
2423r19.29an 3070 . . . . . . 7 ((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥) → ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)𝑧Ref𝑦)
25 simplr 791 . . . . . . . . . 10 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) → 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin))
26 vex 3189 . . . . . . . . . . . . 13 𝑧 ∈ V
27 eqid 2621 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑧 = 𝑧
2827, 18isref 21222 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 ∈ V → (𝑧Ref𝑦 ↔ ( 𝑦 = 𝑧 ∧ ∀𝑢𝑧𝑣𝑦 𝑢𝑣)))
2926, 28ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧Ref𝑦 ↔ ( 𝑦 = 𝑧 ∧ ∀𝑢𝑧𝑣𝑦 𝑢𝑣))
3029simprbi 480 . . . . . . . . . . 11 (𝑧Ref𝑦 → ∀𝑢𝑧𝑣𝑦 𝑢𝑣)
3130adantl 482 . . . . . . . . . 10 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) → ∀𝑢𝑧𝑣𝑦 𝑢𝑣)
32 sseq2 3606 . . . . . . . . . . 11 (𝑣 = (𝑓𝑢) → (𝑢𝑣𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)))
3332ac6sg 9254 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin) → (∀𝑢𝑧𝑣𝑦 𝑢𝑣 → ∃𝑓(𝑓:𝑧𝑦 ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢))))
3425, 31, 33sylc 65 . . . . . . . . 9 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) → ∃𝑓(𝑓:𝑧𝑦 ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)))
35 simplr 791 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑓:𝑧𝑦)
36 frn 6010 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓:𝑧𝑦 → ran 𝑓𝑦)
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → ran 𝑓𝑦)
38 vex 3189 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑓 ∈ V
3938rnex 7047 . . . . . . . . . . . . . . 15 ran 𝑓 ∈ V
4039elpw 4136 . . . . . . . . . . . . . 14 (ran 𝑓 ∈ 𝒫 𝑦 ↔ ran 𝑓𝑦)
4137, 40sylibr 224 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → ran 𝑓 ∈ 𝒫 𝑦)
42 ffn 6002 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓:𝑧𝑦𝑓 Fn 𝑧)
4335, 42syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑓 Fn 𝑧)
44 elin 3774 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin) ↔ (𝑧 ∈ 𝒫 𝑗𝑧 ∈ Fin))
4544simprbi 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin) → 𝑧 ∈ Fin)
4645ad4antlr 768 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑧 ∈ Fin)
47 fnfi 8182 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑓 Fn 𝑧𝑧 ∈ Fin) → 𝑓 ∈ Fin)
4843, 46, 47syl2anc 692 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑓 ∈ Fin)
49 rnfi 8193 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 ∈ Fin → ran 𝑓 ∈ Fin)
5048, 49syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → ran 𝑓 ∈ Fin)
5141, 50elind 3776 . . . . . . . . . . . 12 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin))
52 simp-5r 808 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑗 = 𝑦)
5327, 18refbas 21223 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧Ref𝑦 𝑦 = 𝑧)
5453ad3antlr 766 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑦 = 𝑧)
55 nfv 1840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑢(((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦)
56 nfra1 2936 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑢𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)
5755, 56nfan 1825 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑢((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢))
58 rspa 2925 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢) ∧ 𝑢𝑧) → 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢))
5958adantll 749 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) ∧ 𝑢𝑧) → 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢))
6059sseld 3582 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) ∧ 𝑢𝑧) → (𝑥𝑢𝑥 ∈ (𝑓𝑢)))
6160ex 450 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → (𝑢𝑧 → (𝑥𝑢𝑥 ∈ (𝑓𝑢))))
6257, 61reximdai 3006 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → (∃𝑢𝑧 𝑥𝑢 → ∃𝑢𝑧 𝑥 ∈ (𝑓𝑢)))
63 eluni2 4406 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 𝑧 ↔ ∃𝑢𝑧 𝑥𝑢)
6463a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → (𝑥 𝑧 ↔ ∃𝑢𝑧 𝑥𝑢))
65 fnunirn 6465 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑓 Fn 𝑧 → (𝑥 ran 𝑓 ↔ ∃𝑢𝑧 𝑥 ∈ (𝑓𝑢)))
6643, 65syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → (𝑥 ran 𝑓 ↔ ∃𝑢𝑧 𝑥 ∈ (𝑓𝑢)))
6762, 64, 663imtr4d 283 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → (𝑥 𝑧𝑥 ran 𝑓))
6867ssrdv 3589 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑧 ran 𝑓)
6954, 68eqsstrd 3618 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑦 ran 𝑓)
7037unissd 4428 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → ran 𝑓 𝑦)
7169, 70eqssd 3600 . . . . . . . . . . . . 13 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑦 = ran 𝑓)
7252, 71eqtrd 2655 . . . . . . . . . . . 12 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → 𝑗 = ran 𝑓)
73 unieq 4410 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = ran 𝑓 𝑥 = ran 𝑓)
7473eqeq2d 2631 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ran 𝑓 → ( 𝑗 = 𝑥 𝑗 = ran 𝑓))
7574rspcev 3295 . . . . . . . . . . . 12 ((ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) ∧ 𝑗 = ran 𝑓) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥)
7651, 72, 75syl2anc 692 . . . . . . . . . . 11 (((((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) ∧ 𝑓:𝑧𝑦) ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥)
7776expl 647 . . . . . . . . . 10 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) → ((𝑓:𝑧𝑦 ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥))
7877exlimdv 1858 . . . . . . . . 9 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) → (∃𝑓(𝑓:𝑧𝑦 ∧ ∀𝑢𝑧 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢)) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥))
7934, 78mpd 15 . . . . . . . 8 (((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ 𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)) ∧ 𝑧Ref𝑦) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥)
8079r19.29an 3070 . . . . . . 7 ((((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) ∧ ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)𝑧Ref𝑦) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥)
8124, 80impbida 876 . . . . . 6 (((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) ∧ 𝑗 = 𝑦) → (∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥 ↔ ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)𝑧Ref𝑦))
8281pm5.74da 722 . . . . 5 ((𝑗 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑗) → (( 𝑗 = 𝑦 → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥) ↔ ( 𝑗 = 𝑦 → ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)𝑧Ref𝑦)))
8382ralbidva 2979 . . . 4 (𝑗 ∈ Top → (∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑗( 𝑗 = 𝑦 → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑗( 𝑗 = 𝑦 → ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)𝑧Ref𝑦)))
8483pm5.32i 668 . . 3 ((𝑗 ∈ Top ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑗( 𝑗 = 𝑦 → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥)) ↔ (𝑗 ∈ Top ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑗( 𝑗 = 𝑦 → ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)𝑧Ref𝑦)))
85 eqid 2621 . . . 4 𝑗 = 𝑗
8685iscmp 21101 . . 3 (𝑗 ∈ Comp ↔ (𝑗 ∈ Top ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑗( 𝑗 = 𝑦 → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝑦 ∩ Fin) 𝑗 = 𝑥)))
8785iscref 29690 . . 3 (𝑗 ∈ CovHasRefFin ↔ (𝑗 ∈ Top ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝑗( 𝑗 = 𝑦 → ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝑗 ∩ Fin)𝑧Ref𝑦)))
8884, 86, 873bitr4i 292 . 2 (𝑗 ∈ Comp ↔ 𝑗 ∈ CovHasRefFin)
8988eqriv 2618 1 Comp = CovHasRefFin
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wex 1701  wcel 1987  wral 2907  wrex 2908  Vcvv 3186  cin 3554  wss 3555  𝒫 cpw 4130   cuni 4402   class class class wbr 4613  ran crn 5075   Fn wfn 5842  wf 5843  cfv 5847  Fincfn 7899  Topctop 20617  Compccmp 21099  Refcref 21215  CovHasRefccref 29688
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-reg 8441  ax-inf2 8482  ax-ac2 9229
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-iin 4488  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-se 5034  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-isom 5856  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-oadd 7509  df-er 7687  df-en 7900  df-dom 7901  df-fin 7903  df-r1 8571  df-rank 8572  df-card 8709  df-ac 8883  df-cmp 21100  df-ref 21218  df-cref 29689
This theorem is referenced by:  cmpfiref  29697  cmppcmp  29704
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