Theorem eltg2 12703

Description: Membership in a topology generated by a basis. (Contributed by NM, 15-Jul-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 10-Jan-2015.)

Assertion

Ref	Expression
eltg2	⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (topGen‘𝐵) ↔ (𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝑉,𝑦

Proof of Theorem eltg2

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		tgval2 12701	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (topGen‘𝐵) = {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))})
2	1	eleq2d 2236	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (topGen‘𝐵) ↔ 𝐴 ∈ {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))}))
3		elex 2737	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))} → 𝐴 ∈ V)
4	3	adantl 275	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ∈ {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))}) → 𝐴 ∈ V)
5		uniexg 4417	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → ∪ 𝐵 ∈ V)
6		ssexg 4121	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∪ 𝐵 ∈ V) → 𝐴 ∈ V)
7	5, 6	sylan2 284	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐴 ∈ V)
8	7	ancoms 266	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐵) → 𝐴 ∈ V)
9	8	adantrr 471	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑉 ∧ (𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))) → 𝐴 ∈ V)
10		sseq1 3165	. . . . 5 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ↔ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐵))
11		sseq2 3166	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (𝑦 ⊆ 𝑧 ↔ 𝑦 ⊆ 𝐴))
12	11	anbi2d 460	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → ((𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧) ↔ (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴)))
13	12	rexbidv 2467	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴)))
14	13	raleqbi1dv 2669	. . . . 5 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴)))
15	10, 14	anbi12d 465	. . . 4 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → ((𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧)) ↔ (𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))
16	15	elabg 2872	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ V → (𝐴 ∈ {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))} ↔ (𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))
17	4, 9, 16	pm5.21nd 906	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))} ↔ (𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))
18	2, 17	bitrd 187	1 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (topGen‘𝐵) ↔ (𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  {cab 2151  ∀wral 2444  ∃wrex 2445  Vcvv 2726   ⊆ wss 3116  ∪ cuni 3789  ‘cfv 5188  topGenctg 12571

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 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-sep 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  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-ral 2449  df-rex 2450  df-v 2728  df-sbc 2952  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-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-iota 5153  df-fun 5190  df-fv 5196  df-topgen 12577

This theorem is referenced by:  eltg2b  12704  tg1  12709  tgcl  12714  elmopn  13096  xmettx  13160