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

Theorem tgidm 20695
Description: The topology generator function is idempotent. (Contributed by NM, 18-Jul-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 2-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
tgidm (𝐵𝑉 → (topGen‘(topGen‘𝐵)) = (topGen‘𝐵))

Proof of Theorem tgidm
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fvex 6158 . . . . 5 (topGen‘𝐵) ∈ V
2 eltg3 20677 . . . . 5 ((topGen‘𝐵) ∈ V → (𝑥 ∈ (topGen‘(topGen‘𝐵)) ↔ ∃𝑦(𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵) ∧ 𝑥 = 𝑦)))
31, 2ax-mp 5 . . . 4 (𝑥 ∈ (topGen‘(topGen‘𝐵)) ↔ ∃𝑦(𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵) ∧ 𝑥 = 𝑦))
4 uniiun 4539 . . . . . . . . . 10 𝑦 = 𝑧𝑦 𝑧
5 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵𝑉𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵)) → 𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵))
65sselda 3583 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐵𝑉𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵)) ∧ 𝑧𝑦) → 𝑧 ∈ (topGen‘𝐵))
7 eltg4i 20675 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ (topGen‘𝐵) → 𝑧 = (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧))
86, 7syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝐵𝑉𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵)) ∧ 𝑧𝑦) → 𝑧 = (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧))
98iuneq2dv 4508 . . . . . . . . . 10 ((𝐵𝑉𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵)) → 𝑧𝑦 𝑧 = 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧))
104, 9syl5eq 2667 . . . . . . . . 9 ((𝐵𝑉𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵)) → 𝑦 = 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧))
11 iuncom4 4494 . . . . . . . . 9 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) = 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧)
1210, 11syl6eq 2671 . . . . . . . 8 ((𝐵𝑉𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵)) → 𝑦 = 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧))
13 inss1 3811 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝐵
1413rgenw 2919 . . . . . . . . . . 11 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝐵
15 iunss 4527 . . . . . . . . . . 11 ( 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝐵)
1614, 15mpbir 221 . . . . . . . . . 10 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝐵
1716a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵) → 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝐵)
18 eltg3i 20676 . . . . . . . . 9 ((𝐵𝑉 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝐵) → 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) ∈ (topGen‘𝐵))
1917, 18sylan2 491 . . . . . . . 8 ((𝐵𝑉𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵)) → 𝑧𝑦 (𝐵 ∩ 𝒫 𝑧) ∈ (topGen‘𝐵))
2012, 19eqeltrd 2698 . . . . . . 7 ((𝐵𝑉𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵)) → 𝑦 ∈ (topGen‘𝐵))
21 eleq1 2686 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ∈ (topGen‘𝐵) ↔ 𝑦 ∈ (topGen‘𝐵)))
2220, 21syl5ibrcom 237 . . . . . 6 ((𝐵𝑉𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵)) → (𝑥 = 𝑦𝑥 ∈ (topGen‘𝐵)))
2322expimpd 628 . . . . 5 (𝐵𝑉 → ((𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵) ∧ 𝑥 = 𝑦) → 𝑥 ∈ (topGen‘𝐵)))
2423exlimdv 1858 . . . 4 (𝐵𝑉 → (∃𝑦(𝑦 ⊆ (topGen‘𝐵) ∧ 𝑥 = 𝑦) → 𝑥 ∈ (topGen‘𝐵)))
253, 24syl5bi 232 . . 3 (𝐵𝑉 → (𝑥 ∈ (topGen‘(topGen‘𝐵)) → 𝑥 ∈ (topGen‘𝐵)))
2625ssrdv 3589 . 2 (𝐵𝑉 → (topGen‘(topGen‘𝐵)) ⊆ (topGen‘𝐵))
27 bastg 20681 . . 3 (𝐵𝑉𝐵 ⊆ (topGen‘𝐵))
28 tgss 20683 . . 3 (((topGen‘𝐵) ∈ V ∧ 𝐵 ⊆ (topGen‘𝐵)) → (topGen‘𝐵) ⊆ (topGen‘(topGen‘𝐵)))
291, 27, 28sylancr 694 . 2 (𝐵𝑉 → (topGen‘𝐵) ⊆ (topGen‘(topGen‘𝐵)))
3026, 29eqssd 3600 1 (𝐵𝑉 → (topGen‘(topGen‘𝐵)) = (topGen‘𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wex 1701  wcel 1987  wral 2907  Vcvv 3186  cin 3554  wss 3555  𝒫 cpw 4130   cuni 4402   ciun 4485  cfv 5847  topGenctg 16019
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 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  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-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-op 4155  df-uni 4403  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-id 4989  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fv 5855  df-topgen 16025
This theorem is referenced by:  tgss3  20701  txbasval  21319
  Copyright terms: Public domain W3C validator