Theorem eltg2 14221

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 14219	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (topGen‘𝐵) = {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))})
2	1	eleq2d 2263	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (topGen‘𝐵) ↔ 𝐴 ∈ {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))}))
3		elex 2771	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))} → 𝐴 ∈ V)
4	3	adantl 277	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ∈ {𝑧 ∣ (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧))}) → 𝐴 ∈ V)
5		uniexg 4470	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → ∪ 𝐵 ∈ V)
6		ssexg 4168	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∪ 𝐵 ∈ V) → 𝐴 ∈ V)
7	5, 6	sylan2 286	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐴 ∈ V)
8	7	ancoms 268	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐵) → 𝐴 ∈ V)
9	8	adantrr 479	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑉 ∧ (𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))) → 𝐴 ∈ V)
10		sseq1 3202	. . . . 5 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (𝑧 ⊆ ∪ 𝐵 ↔ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐵))
11		sseq2 3203	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (𝑦 ⊆ 𝑧 ↔ 𝑦 ⊆ 𝐴))
12	11	anbi2d 464	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → ((𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧) ↔ (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴)))
13	12	rexbidv 2495	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴)))
14	13	raleqbi1dv 2702	. . . . 5 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (∀𝑥 ∈ 𝑧 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑧) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴)))
15	10, 14	anbi12d 473	. . . 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 2906	. . 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 917	. 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 188	1 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (topGen‘𝐵) ↔ (𝐴 ⊆ ∪ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1364   ∈ wcel 2164  {cab 2179  ∀wral 2472  ∃wrex 2473  Vcvv 2760   ⊆ wss 3153  ∪ cuni 3835  ‘cfv 5254  topGenctg 12865

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-sep 4147  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ral 2477  df-rex 2478  df-v 2762  df-sbc 2986  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-id 4324  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fv 5262  df-topgen 12871

This theorem is referenced by:  eltg2b  14222  tg1  14227  tgcl  14232  elmopn  14614  xmettx  14678