Theorem isbasis2g 12212

Description: Express the predicate "the set 𝐵 is a basis for a topology". (Contributed by NM, 17-Jul-2006.)

Assertion

Ref	Expression
isbasis2g	⊢ (𝐵 ∈ 𝐶 → (𝐵 ∈ TopBases ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∀𝑧 ∈ (𝑥 ∩ 𝑦)∃𝑤 ∈ 𝐵 (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))

Distinct variable group:   𝑥,𝑤,𝑦,𝑧,𝐵

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤)

Proof of Theorem isbasis2g

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isbasisg 12211	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝐶 → (𝐵 ∈ TopBases ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∩ 𝑦) ⊆ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))))
2		dfss3 3087	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∩ 𝑦) ⊆ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑥 ∩ 𝑦)𝑧 ∈ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)))
3		elin 3259	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ∈ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)))
4		velpw 3517	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑤 ∈ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦) ↔ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))
5	4	anbi2i 452	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑤 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ∈ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦)))
6	3, 5	bitri 183	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦)))
7	6	anbi2i 452	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))) ↔ (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))
8		an12 550	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑧 ∈ 𝑤 ∧ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))) ↔ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))
9	7, 8	bitri 183	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))) ↔ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))
10	9	exbii 1584	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑤(𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))) ↔ ∃𝑤(𝑤 ∈ 𝐵 ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))
11		eluni 3739	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∃𝑤(𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))))
12		df-rex 2422	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑤 ∈ 𝐵 (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∃𝑤(𝑤 ∈ 𝐵 ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))
13	10, 11, 12	3bitr4i 211	. . . . 5 ⊢ (𝑧 ∈ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∃𝑤 ∈ 𝐵 (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦)))
14	13	ralbii 2441	. . . 4 ⊢ (∀𝑧 ∈ (𝑥 ∩ 𝑦)𝑧 ∈ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑥 ∩ 𝑦)∃𝑤 ∈ 𝐵 (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦)))
15	2, 14	bitri 183	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∩ 𝑦) ⊆ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑥 ∩ 𝑦)∃𝑤 ∈ 𝐵 (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦)))
16	15	2ralbii 2443	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∩ 𝑦) ⊆ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∀𝑧 ∈ (𝑥 ∩ 𝑦)∃𝑤 ∈ 𝐵 (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦)))
17	1, 16	syl6bb 195	1 ⊢ (𝐵 ∈ 𝐶 → (𝐵 ∈ TopBases ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∀𝑧 ∈ (𝑥 ∩ 𝑦)∃𝑤 ∈ 𝐵 (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104  ∃wex 1468   ∈ wcel 1480  ∀wral 2416  ∃wrex 2417   ∩ cin 3070   ⊆ wss 3071  𝒫 cpw 3510  ∪ cuni 3736  TopBasesctb 12209

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-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-tru 1334  df-nf 1437  df-sb 1736  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ral 2421  df-rex 2422  df-v 2688  df-in 3077  df-ss 3084  df-pw 3512  df-uni 3737  df-bases 12210

This theorem is referenced by:  isbasis3g  12213  basis2  12215  fiinbas  12216  tgclb  12234  topbas  12236  restbasg  12337  txbas  12427  blbas  12602