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Theorem txuni2 12414
Description: The underlying set of the product of two topologies. (Contributed by Mario Carneiro, 31-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
txval.1  |-  B  =  ran  ( x  e.  R ,  y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) )
txuni2.1  |-  X  = 
U. R
txuni2.2  |-  Y  = 
U. S
Assertion
Ref Expression
txuni2  |-  ( X  X.  Y )  = 
U. B
Distinct variable groups:    x, y, R   
x, S, y    x, X, y    x, Y, y
Allowed substitution hints:    B( x, y)

Proof of Theorem txuni2
Dummy variables  r  s  z  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 relxp 4643 . . 3  |-  Rel  ( X  X.  Y )
2 txuni2.1 . . . . . . . 8  |-  X  = 
U. R
32eleq2i 2204 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  X  <->  z  e.  U. R )
4 eluni2 3735 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  U. R  <->  E. r  e.  R  z  e.  r )
53, 4bitri 183 . . . . . 6  |-  ( z  e.  X  <->  E. r  e.  R  z  e.  r )
6 txuni2.2 . . . . . . . 8  |-  Y  = 
U. S
76eleq2i 2204 . . . . . . 7  |-  ( w  e.  Y  <->  w  e.  U. S )
8 eluni2 3735 . . . . . . 7  |-  ( w  e.  U. S  <->  E. s  e.  S  w  e.  s )
97, 8bitri 183 . . . . . 6  |-  ( w  e.  Y  <->  E. s  e.  S  w  e.  s )
105, 9anbi12i 455 . . . . 5  |-  ( ( z  e.  X  /\  w  e.  Y )  <->  ( E. r  e.  R  z  e.  r  /\  E. s  e.  S  w  e.  s ) )
11 opelxp 4564 . . . . 5  |-  ( <.
z ,  w >.  e.  ( X  X.  Y
)  <->  ( z  e.  X  /\  w  e.  Y ) )
12 reeanv 2598 . . . . 5  |-  ( E. r  e.  R  E. s  e.  S  (
z  e.  r  /\  w  e.  s )  <->  ( E. r  e.  R  z  e.  r  /\  E. s  e.  S  w  e.  s ) )
1310, 11, 123bitr4i 211 . . . 4  |-  ( <.
z ,  w >.  e.  ( X  X.  Y
)  <->  E. r  e.  R  E. s  e.  S  ( z  e.  r  /\  w  e.  s ) )
14 opelxp 4564 . . . . . 6  |-  ( <.
z ,  w >.  e.  ( r  X.  s
)  <->  ( z  e.  r  /\  w  e.  s ) )
15 eqid 2137 . . . . . . . . . 10  |-  ( r  X.  s )  =  ( r  X.  s
)
16 xpeq1 4548 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  r  ->  (
x  X.  y )  =  ( r  X.  y ) )
1716eqeq2d 2149 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  r  ->  (
( r  X.  s
)  =  ( x  X.  y )  <->  ( r  X.  s )  =  ( r  X.  y ) ) )
18 xpeq2 4549 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  s  ->  (
r  X.  y )  =  ( r  X.  s ) )
1918eqeq2d 2149 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  s  ->  (
( r  X.  s
)  =  ( r  X.  y )  <->  ( r  X.  s )  =  ( r  X.  s ) ) )
2017, 19rspc2ev 2799 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( r  e.  R  /\  s  e.  S  /\  ( r  X.  s
)  =  ( r  X.  s ) )  ->  E. x  e.  R  E. y  e.  S  ( r  X.  s
)  =  ( x  X.  y ) )
2115, 20mp3an3 1304 . . . . . . . . 9  |-  ( ( r  e.  R  /\  s  e.  S )  ->  E. x  e.  R  E. y  e.  S  ( r  X.  s
)  =  ( x  X.  y ) )
22 vex 2684 . . . . . . . . . . 11  |-  r  e. 
_V
23 vex 2684 . . . . . . . . . . 11  |-  s  e. 
_V
2422, 23xpex 4649 . . . . . . . . . 10  |-  ( r  X.  s )  e. 
_V
25 eqeq1 2144 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  ( r  X.  s )  ->  (
z  =  ( x  X.  y )  <->  ( r  X.  s )  =  ( x  X.  y ) ) )
26252rexbidv 2458 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  ( r  X.  s )  ->  ( E. x  e.  R  E. y  e.  S  z  =  ( x  X.  y )  <->  E. x  e.  R  E. y  e.  S  ( r  X.  s )  =  ( x  X.  y ) ) )
27 txval.1 . . . . . . . . . . 11  |-  B  =  ran  ( x  e.  R ,  y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) )
28 eqid 2137 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  R ,  y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) )  =  ( x  e.  R ,  y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) )
2928rnmpo 5874 . . . . . . . . . . 11  |-  ran  (
x  e.  R , 
y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) )  =  { z  |  E. x  e.  R  E. y  e.  S  z  =  ( x  X.  y ) }
3027, 29eqtri 2158 . . . . . . . . . 10  |-  B  =  { z  |  E. x  e.  R  E. y  e.  S  z  =  ( x  X.  y ) }
3124, 26, 30elab2 2827 . . . . . . . . 9  |-  ( ( r  X.  s )  e.  B  <->  E. x  e.  R  E. y  e.  S  ( r  X.  s )  =  ( x  X.  y ) )
3221, 31sylibr 133 . . . . . . . 8  |-  ( ( r  e.  R  /\  s  e.  S )  ->  ( r  X.  s
)  e.  B )
33 elssuni 3759 . . . . . . . 8  |-  ( ( r  X.  s )  e.  B  ->  (
r  X.  s ) 
C_  U. B )
3432, 33syl 14 . . . . . . 7  |-  ( ( r  e.  R  /\  s  e.  S )  ->  ( r  X.  s
)  C_  U. B )
3534sseld 3091 . . . . . 6  |-  ( ( r  e.  R  /\  s  e.  S )  ->  ( <. z ,  w >.  e.  ( r  X.  s )  ->  <. z ,  w >.  e.  U. B
) )
3614, 35syl5bir 152 . . . . 5  |-  ( ( r  e.  R  /\  s  e.  S )  ->  ( ( z  e.  r  /\  w  e.  s )  ->  <. z ,  w >.  e.  U. B
) )
3736rexlimivv 2553 . . . 4  |-  ( E. r  e.  R  E. s  e.  S  (
z  e.  r  /\  w  e.  s )  -> 
<. z ,  w >.  e. 
U. B )
3813, 37sylbi 120 . . 3  |-  ( <.
z ,  w >.  e.  ( X  X.  Y
)  ->  <. z ,  w >.  e.  U. B
)
391, 38relssi 4625 . 2  |-  ( X  X.  Y )  C_  U. B
40 elssuni 3759 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  R  ->  x  C_ 
U. R )
4140, 2sseqtrrdi 3141 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  R  ->  x  C_  X )
42 elssuni 3759 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  S  ->  y  C_ 
U. S )
4342, 6sseqtrrdi 3141 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  S  ->  y  C_  Y )
44 xpss12 4641 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  C_  X  /\  y  C_  Y )  -> 
( x  X.  y
)  C_  ( X  X.  Y ) )
4541, 43, 44syl2an 287 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  R  /\  y  e.  S )  ->  ( x  X.  y
)  C_  ( X  X.  Y ) )
46 vex 2684 . . . . . . . . . 10  |-  x  e. 
_V
47 vex 2684 . . . . . . . . . 10  |-  y  e. 
_V
4846, 47xpex 4649 . . . . . . . . 9  |-  ( x  X.  y )  e. 
_V
4948elpw 3511 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  X.  y )  e.  ~P ( X  X.  Y )  <->  ( x  X.  y )  C_  ( X  X.  Y ) )
5045, 49sylibr 133 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  R  /\  y  e.  S )  ->  ( x  X.  y
)  e.  ~P ( X  X.  Y ) )
5150rgen2 2516 . . . . . 6  |-  A. x  e.  R  A. y  e.  S  ( x  X.  y )  e.  ~P ( X  X.  Y
)
5228fmpo 6092 . . . . . 6  |-  ( A. x  e.  R  A. y  e.  S  (
x  X.  y )  e.  ~P ( X  X.  Y )  <->  ( x  e.  R ,  y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) ) : ( R  X.  S
) --> ~P ( X  X.  Y ) )
5351, 52mpbi 144 . . . . 5  |-  ( x  e.  R ,  y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) ) : ( R  X.  S ) --> ~P ( X  X.  Y )
54 frn 5276 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  R , 
y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) ) : ( R  X.  S ) --> ~P ( X  X.  Y
)  ->  ran  ( x  e.  R ,  y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) ) 
C_  ~P ( X  X.  Y ) )
5553, 54ax-mp 5 . . . 4  |-  ran  (
x  e.  R , 
y  e.  S  |->  ( x  X.  y ) )  C_  ~P ( X  X.  Y )
5627, 55eqsstri 3124 . . 3  |-  B  C_  ~P ( X  X.  Y
)
57 sspwuni 3892 . . 3  |-  ( B 
C_  ~P ( X  X.  Y )  <->  U. B  C_  ( X  X.  Y
) )
5856, 57mpbi 144 . 2  |-  U. B  C_  ( X  X.  Y
)
5939, 58eqssi 3108 1  |-  ( X  X.  Y )  = 
U. B
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    /\ wa 103    = wceq 1331    e. wcel 1480   {cab 2123   A.wral 2414   E.wrex 2415    C_ wss 3066   ~Pcpw 3505   <.cop 3525   U.cuni 3731    X. cxp 4532   ran crn 4535   -->wf 5114    e. cmpo 5769
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-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2119  ax-sep 4041  ax-pow 4093  ax-pr 4126  ax-un 4350
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2000  df-mo 2001  df-clab 2124  df-cleq 2130  df-clel 2133  df-nfc 2268  df-ral 2419  df-rex 2420  df-rab 2423  df-v 2683  df-sbc 2905  df-csb 2999  df-un 3070  df-in 3072  df-ss 3079  df-pw 3507  df-sn 3528  df-pr 3529  df-op 3531  df-uni 3732  df-iun 3810  df-br 3925  df-opab 3985  df-mpt 3986  df-id 4210  df-xp 4540  df-rel 4541  df-cnv 4542  df-co 4543  df-dm 4544  df-rn 4545  df-res 4546  df-ima 4547  df-iota 5083  df-fun 5120  df-fn 5121  df-f 5122  df-fv 5126  df-oprab 5771  df-mpo 5772  df-1st 6031  df-2nd 6032
This theorem is referenced by:  txbasex  12415  txtopon  12420
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