Theorem txrest 12484

Description: The subspace of a topological product space induced by a subset with a Cartesian product representation is a topological product of the subspaces induced by the subspaces of the terms of the products. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 2-Sep-2015.)

Assertion

Ref	Expression
txrest	|- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( ( R tX S ) ↾t ( A X. B ) ) = ( ( R ↾t A ) tX ( S ↾t B ) ) )

Proof of Theorem txrest

Dummy variables s r u v x w are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2140	. . . . . 6 |- ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) = ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) )
2	1	txval 12463	. . . . 5 |- ( ( R e. V /\ S e. W ) -> ( R tX S ) = ( topGen ` ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ) )
3	2	adantr 274	. . . 4 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( R tX S ) = ( topGen ` ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ) )
4	3	oveq1d 5797	. . 3 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( ( R tX S ) ↾t ( A X. B ) ) = ( ( topGen ` ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ) ↾t ( A X. B ) ) )
5	1	txbasex 12465	. . . 4 |- ( ( R e. V /\ S e. W ) -> ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) e. _V )
6		xpexg 4661	. . . 4 |- ( ( A e. X /\ B e. Y ) -> ( A X. B ) e. _V )
7		tgrest 12377	. . . 4 |- ( ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) e. _V /\ ( A X. B ) e. _V ) -> ( topGen ` ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ↾t ( A X. B ) ) ) = ( ( topGen ` ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ) ↾t ( A X. B ) ) )
8	5, 6, 7	syl2an 287	. . 3 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( topGen ` ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ↾t ( A X. B ) ) ) = ( ( topGen ` ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ) ↾t ( A X. B ) ) )
9		elrest 12166	. . . . . . . 8 |- ( ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) e. _V /\ ( A X. B ) e. _V ) -> ( x e. ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ↾t ( A X. B ) ) <-> E. w e. ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) x = ( w i^i ( A X. B ) ) ) )
10	5, 6, 9	syl2an 287	. . . . . . 7 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( x e. ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ↾t ( A X. B ) ) <-> E. w e. ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) x = ( w i^i ( A X. B ) ) ) )
11		vex 2692	. . . . . . . . . . 11 |- r e. _V
12	11	inex1 4070	. . . . . . . . . 10 |- ( r i^i A ) e. _V
13	12	a1i 9	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) /\ r e. R ) -> ( r i^i A ) e. _V )
14		elrest 12166	. . . . . . . . . 10 |- ( ( R e. V /\ A e. X ) -> ( u e. ( R ↾t A ) <-> E. r e. R u = ( r i^i A ) ) )
15	14	ad2ant2r 501	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( u e. ( R ↾t A ) <-> E. r e. R u = ( r i^i A ) ) )
16		xpeq1 4561	. . . . . . . . . . . 12 |- ( u = ( r i^i A ) -> ( u X. v ) = ( ( r i^i A ) X. v ) )
17	16	eqeq2d 2152	. . . . . . . . . . 11 |- ( u = ( r i^i A ) -> ( x = ( u X. v ) <-> x = ( ( r i^i A ) X. v ) ) )
18	17	rexbidv 2439	. . . . . . . . . 10 |- ( u = ( r i^i A ) -> ( E. v e. ( S ↾t B ) x = ( u X. v ) <-> E. v e. ( S ↾t B ) x = ( ( r i^i A ) X. v ) ) )
19		vex 2692	. . . . . . . . . . . . 13 |- s e. _V
20	19	inex1 4070	. . . . . . . . . . . 12 |- ( s i^i B ) e. _V
21	20	a1i 9	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) /\ s e. S ) -> ( s i^i B ) e. _V )
22		elrest 12166	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( S e. W /\ B e. Y ) -> ( v e. ( S ↾t B ) <-> E. s e. S v = ( s i^i B ) ) )
23	22	ad2ant2l 500	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( v e. ( S ↾t B ) <-> E. s e. S v = ( s i^i B ) ) )
24		xpeq2 4562	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( v = ( s i^i B ) -> ( ( r i^i A ) X. v ) = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) )
25	24	eqeq2d 2152	. . . . . . . . . . . 12 |- ( v = ( s i^i B ) -> ( x = ( ( r i^i A ) X. v ) <-> x = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) ) )
26	25	adantl 275	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) /\ v = ( s i^i B ) ) -> ( x = ( ( r i^i A ) X. v ) <-> x = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) ) )
27	21, 23, 26	rexxfr2d 4394	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( E. v e. ( S ↾t B ) x = ( ( r i^i A ) X. v ) <-> E. s e. S x = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) ) )
28	18, 27	sylan9bbr 459	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) /\ u = ( r i^i A ) ) -> ( E. v e. ( S ↾t B ) x = ( u X. v ) <-> E. s e. S x = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) ) )
29	13, 15, 28	rexxfr2d 4394	. . . . . . . 8 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( E. u e. ( R ↾t A ) E. v e. ( S ↾t B ) x = ( u X. v ) <-> E. r e. R E. s e. S x = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) ) )
30	11, 19	xpex 4662	. . . . . . . . . 10 |- ( r X. s ) e. _V
31	30	rgen2w 2491	. . . . . . . . 9 |- A. r e. R A. s e. S ( r X. s ) e. _V
32		eqid 2140	. . . . . . . . . 10 |- ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) = ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) )
33		ineq1 3275	. . . . . . . . . . . 12 |- ( w = ( r X. s ) -> ( w i^i ( A X. B ) ) = ( ( r X. s ) i^i ( A X. B ) ) )
34		inxp 4681	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( r X. s ) i^i ( A X. B ) ) = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) )
35	33, 34	eqtrdi 2189	. . . . . . . . . . 11 |- ( w = ( r X. s ) -> ( w i^i ( A X. B ) ) = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) )
36	35	eqeq2d 2152	. . . . . . . . . 10 |- ( w = ( r X. s ) -> ( x = ( w i^i ( A X. B ) ) <-> x = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) ) )
37	32, 36	rexrnmpo 5894	. . . . . . . . 9 |- ( A. r e. R A. s e. S ( r X. s ) e. _V -> ( E. w e. ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) x = ( w i^i ( A X. B ) ) <-> E. r e. R E. s e. S x = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) ) )
38	31, 37	ax-mp 5	. . . . . . . 8 |- ( E. w e. ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) x = ( w i^i ( A X. B ) ) <-> E. r e. R E. s e. S x = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) )
39	29, 38	syl6bbr 197	. . . . . . 7 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( E. u e. ( R ↾t A ) E. v e. ( S ↾t B ) x = ( u X. v ) <-> E. w e. ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) x = ( w i^i ( A X. B ) ) ) )
40	10, 39	bitr4d 190	. . . . . 6 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( x e. ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ↾t ( A X. B ) ) <-> E. u e. ( R ↾t A ) E. v e. ( S ↾t B ) x = ( u X. v ) ) )
41	40	abbi2dv 2259	. . . . 5 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ↾t ( A X. B ) ) = { x | E. u e. ( R ↾t A ) E. v e. ( S ↾t B ) x = ( u X. v ) } )
42		eqid 2140	. . . . . 6 |- ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) ) = ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) )
43	42	rnmpo 5889	. . . . 5 |- ran ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) ) = { x | E. u e. ( R ↾t A ) E. v e. ( S ↾t B ) x = ( u X. v ) }
44	41, 43	eqtr4di 2191	. . . 4 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ↾t ( A X. B ) ) = ran ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) ) )
45	44	fveq2d 5433	. . 3 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( topGen ` ( ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) ↾t ( A X. B ) ) ) = ( topGen ` ran ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) ) ) )
46	4, 8, 45	3eqtr2d 2179	. 2 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( ( R tX S ) ↾t ( A X. B ) ) = ( topGen ` ran ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) ) ) )
47		restfn 12163	. . . 4 |- ↾t Fn ( _V X. _V )
48		simpll 519	. . . . 5 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> R e. V )
49	48	elexd 2702	. . . 4 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> R e. _V )
50		simprl 521	. . . . 5 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> A e. X )
51	50	elexd 2702	. . . 4 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> A e. _V )
52		fnovex 5812	. . . 4 |- ( ( ↾t Fn ( _V X. _V ) /\ R e. _V /\ A e. _V ) -> ( R ↾t A ) e. _V )
53	47, 49, 51, 52	mp3an2i 1321	. . 3 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( R ↾t A ) e. _V )
54		simplr 520	. . . . 5 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> S e. W )
55	54	elexd 2702	. . . 4 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> S e. _V )
56		simprr 522	. . . . 5 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> B e. Y )
57	56	elexd 2702	. . . 4 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> B e. _V )
58		fnovex 5812	. . . 4 |- ( ( ↾t Fn ( _V X. _V ) /\ S e. _V /\ B e. _V ) -> ( S ↾t B ) e. _V )
59	47, 55, 57, 58	mp3an2i 1321	. . 3 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( S ↾t B ) e. _V )
60		eqid 2140	. . . 4 |- ran ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) ) = ran ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) )
61	60	txval 12463	. . 3 |- ( ( ( R ↾t A ) e. _V /\ ( S ↾t B ) e. _V ) -> ( ( R ↾t A ) tX ( S ↾t B ) ) = ( topGen ` ran ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) ) ) )
62	53, 59, 61	syl2anc 409	. 2 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( ( R ↾t A ) tX ( S ↾t B ) ) = ( topGen ` ran ( u e. ( R ↾t A ) , v e. ( S ↾t B ) |-> ( u X. v ) ) ) )
63	46, 62	eqtr4d 2176	1 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( ( R tX S ) ↾t ( A X. B ) ) = ( ( R ↾t A ) tX ( S ↾t B ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   = wceq 1332   e. wcel 1481   {cab 2126   A.wral 2417   E.wrex 2418   _Vcvv 2689   i^i cin 3075   X. cxp 4545   ran crn 4548   Fn wfn 5126   ` cfv 5131  (class class class)co 5782   e. cmpo 5784   ↾_t crest 12159   topGenctg 12174   tX ctx 12460

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-coll 4051  ax-sep 4054  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-iun 3823  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-id 4223  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-1st 6046  df-2nd 6047  df-rest 12161  df-topgen 12180  df-tx 12461

This theorem is referenced by:  cnmpt2res  12505  limccnp2cntop  12854