Theorem isbasis2g 12683

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 12682	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝐶 → (𝐵 ∈ TopBases ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∩ 𝑦) ⊆ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))))
2		dfss3 3132	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∩ 𝑦) ⊆ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑥 ∩ 𝑦)𝑧 ∈ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)))
3		elin 3305	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ∈ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)))
4		velpw 3566	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑤 ∈ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦) ↔ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))
5	4	anbi2i 453	. . . . . . . . . 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 453	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))) ↔ (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))
8		an12 551	. . . . . . . 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 1593	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑤(𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))) ↔ ∃𝑤(𝑤 ∈ 𝐵 ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))
11		eluni 3792	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∃𝑤(𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))))
12		df-rex 2450	. . . . . 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 2472	. . . 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 2474	. 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	bitrdi 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 1480   ∈ wcel 2136  ∀wral 2444  ∃wrex 2445   ∩ cin 3115   ⊆ wss 3116  𝒫 cpw 3559  ∪ cuni 3789  TopBasesctb 12680

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-ext 2147

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-tru 1346  df-nf 1449  df-sb 1751  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ral 2449  df-rex 2450  df-v 2728  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-uni 3790  df-bases 12681

This theorem is referenced by:  isbasis3g  12684  basis2  12686  fiinbas  12687  tgclb  12705  topbas  12707  restbasg  12808  txbas  12898  blbas  13073