MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lfinun Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lfinun 21251
Description: Adding a finite set preserves locally finite covers. (Contributed by Thierry Arnoux, 31-Jan-2020.)
Assertion
Ref Expression
lfinun ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 𝐽) → (𝐴𝐵) ∈ (LocFin‘𝐽))

Proof of Theorem lfinun
Dummy variables 𝑛 𝑠 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 locfintop 21247 . . . . 5 (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) → 𝐽 ∈ Top)
21ad2antrr 761 . . . 4 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) → 𝐽 ∈ Top)
3 ssequn2 3769 . . . . . . . 8 ( 𝐵 𝐽 ↔ ( 𝐽 𝐵) = 𝐽)
43biimpi 206 . . . . . . 7 ( 𝐵 𝐽 → ( 𝐽 𝐵) = 𝐽)
54adantl 482 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) → ( 𝐽 𝐵) = 𝐽)
6 eqid 2621 . . . . . . . . 9 𝐽 = 𝐽
7 eqid 2621 . . . . . . . . 9 𝐴 = 𝐴
86, 7locfinbas 21248 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) → 𝐽 = 𝐴)
98ad2antrr 761 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) → 𝐽 = 𝐴)
109uneq1d 3749 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) → ( 𝐽 𝐵) = ( 𝐴 𝐵))
115, 10eqtr3d 2657 . . . . 5 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) → 𝐽 = ( 𝐴 𝐵))
12 uniun 4427 . . . . 5 (𝐴𝐵) = ( 𝐴 𝐵)
1311, 12syl6eqr 2673 . . . 4 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) → 𝐽 = (𝐴𝐵))
146locfinnei 21249 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 𝐽) → ∃𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
1514adantlr 750 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝑥 𝐽) → ∃𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
1615adantlr 750 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) ∧ 𝑥 𝐽) → ∃𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
17 simpr 477 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ {𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) → {𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)
18 rabfi 8137 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∈ Fin → {𝑠𝐵 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)
1918ad2antlr 762 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ {𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) → {𝑠𝐵 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)
20 rabun2 3887 . . . . . . . . . . . 12 {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} = ({𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∪ {𝑠𝐵 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅})
21 unfi 8179 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin ∧ {𝑠𝐵 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) → ({𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∪ {𝑠𝐵 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅}) ∈ Fin)
2220, 21syl5eqel 2702 . . . . . . . . . . 11 (({𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin ∧ {𝑠𝐵 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) → {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)
2317, 19, 22syl2anc 692 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ {𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) → {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)
2423ex 450 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ({𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin → {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
2524ad2antrr 761 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) ∧ 𝑥 𝐽) → ({𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin → {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
2625anim2d 588 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) ∧ 𝑥 𝐽) → ((𝑥𝑛 ∧ {𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) → (𝑥𝑛 ∧ {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)))
2726reximdv 3011 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) ∧ 𝑥 𝐽) → (∃𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠𝐴 ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) → ∃𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)))
2816, 27mpd 15 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) ∧ 𝑥 𝐽) → ∃𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
2928ralrimiva 2961 . . . 4 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) → ∀𝑥 𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
302, 13, 293jca 1240 . . 3 (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ 𝐵 𝐽) → (𝐽 ∈ Top ∧ 𝐽 = (𝐴𝐵) ∧ ∀𝑥 𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)))
31303impa 1256 . 2 ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 𝐽) → (𝐽 ∈ Top ∧ 𝐽 = (𝐴𝐵) ∧ ∀𝑥 𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)))
32 eqid 2621 . . 3 (𝐴𝐵) = (𝐴𝐵)
336, 32islocfin 21243 . 2 ((𝐴𝐵) ∈ (LocFin‘𝐽) ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ 𝐽 = (𝐴𝐵) ∧ ∀𝑥 𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑛 ∧ {𝑠 ∈ (𝐴𝐵) ∣ (𝑠𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)))
3431, 33sylibr 224 1 ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 𝐽) → (𝐴𝐵) ∈ (LocFin‘𝐽))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  wrex 2908  {crab 2911  cun 3557  cin 3558  wss 3559  c0 3896   cuni 4407  cfv 5852  Fincfn 7907  Topctop 20630  LocFinclocfin 21230
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-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909
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-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-om 7020  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-oadd 7516  df-er 7694  df-en 7908  df-fin 7911  df-top 20631  df-locfin 21233
This theorem is referenced by:  locfinref  29714
  Copyright terms: Public domain W3C validator