Theorem txrest 12916

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 2165	. . . . . 6 |- ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) = ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) )
2	1	txval 12895	. . . . 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 5857	. . 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 12897	. . . 4 |- ( ( R e. V /\ S e. W ) -> ran ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) e. _V )
6		xpexg 4718	. . . 4 |- ( ( A e. X /\ B e. Y ) -> ( A X. B ) e. _V )
7		tgrest 12809	. . . 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 12563	. . . . . . . 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 2729	. . . . . . . . . . 11 |- r e. _V
12	11	inex1 4116	. . . . . . . . . 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 12563	. . . . . . . . . 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 4618	. . . . . . . . . . . 12 |- ( u = ( r i^i A ) -> ( u X. v ) = ( ( r i^i A ) X. v ) )
17	16	eqeq2d 2177	. . . . . . . . . . 11 |- ( u = ( r i^i A ) -> ( x = ( u X. v ) <-> x = ( ( r i^i A ) X. v ) ) )
18	17	rexbidv 2467	. . . . . . . . . 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 2729	. . . . . . . . . . . . 13 |- s e. _V
20	19	inex1 4116	. . . . . . . . . . . 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 12563	. . . . . . . . . . . 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 4619	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( v = ( s i^i B ) -> ( ( r i^i A ) X. v ) = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) )
25	24	eqeq2d 2177	. . . . . . . . . . . 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 4443	. . . . . . . . . 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 4443	. . . . . . . 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 4719	. . . . . . . . . 10 |- ( r X. s ) e. _V
31	30	rgen2w 2522	. . . . . . . . 9 |- A. r e. R A. s e. S ( r X. s ) e. _V
32		eqid 2165	. . . . . . . . . 10 |- ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) ) = ( r e. R , s e. S |-> ( r X. s ) )
33		ineq1 3316	. . . . . . . . . . . 12 |- ( w = ( r X. s ) -> ( w i^i ( A X. B ) ) = ( ( r X. s ) i^i ( A X. B ) ) )
34		inxp 4738	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( r X. s ) i^i ( A X. B ) ) = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) )
35	33, 34	eqtrdi 2215	. . . . . . . . . . 11 |- ( w = ( r X. s ) -> ( w i^i ( A X. B ) ) = ( ( r i^i A ) X. ( s i^i B ) ) )
36	35	eqeq2d 2177	. . . . . . . . . 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 5957	. . . . . . . . 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	bitr4di 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 2285	. . . . 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 2165	. . . . . 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 5952	. . . . 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 2217	. . . 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 5490	. . 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 2204	. 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 12560	. . . 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 2739	. . . 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 2739	. . . 4 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> A e. _V )
52		fnovex 5875	. . . 4 |- ( ( ↾t Fn ( _V X. _V ) /\ R e. _V /\ A e. _V ) -> ( R ↾t A ) e. _V )
53	47, 49, 51, 52	mp3an2i 1332	. . 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 2739	. . . 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 2739	. . . 4 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> B e. _V )
58		fnovex 5875	. . . 4 |- ( ( ↾t Fn ( _V X. _V ) /\ S e. _V /\ B e. _V ) -> ( S ↾t B ) e. _V )
59	47, 55, 57, 58	mp3an2i 1332	. . 3 |- ( ( ( R e. V /\ S e. W ) /\ ( A e. X /\ B e. Y ) ) -> ( S ↾t B ) e. _V )
60		eqid 2165	. . . 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 12895	. . 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 2201	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 1343   e. wcel 2136   {cab 2151   A.wral 2444   E.wrex 2445   _Vcvv 2726   i^i cin 3115   X. cxp 4602   ran crn 4605   Fn wfn 5183   ` cfv 5188  (class class class)co 5842   e. cmpo 5844   ↾_t crest 12556   topGenctg 12571   tX ctx 12892

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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-coll 4097  ax-sep 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-id 4271  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-rest 12558  df-topgen 12577  df-tx 12893

This theorem is referenced by:  cnmpt2res  12937  limccnp2cntop  13286