Theorem isbasis2g 12251

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 12250	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝐶 → (𝐵 ∈ TopBases ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 ∩ 𝑦) ⊆ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))))
2		dfss3 3092	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∩ 𝑦) ⊆ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑥 ∩ 𝑦)𝑧 ∈ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)))
3		elin 3264	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ∈ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)))
4		velpw 3522	. . . . . . . . . . 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 1585	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑤(𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))) ↔ ∃𝑤(𝑤 ∈ 𝐵 ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ (𝑥 ∩ 𝑦))))
11		eluni 3747	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ ∪ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦)) ↔ ∃𝑤(𝑧 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝐵 ∩ 𝒫 (𝑥 ∩ 𝑦))))
12		df-rex 2423	. . . . . 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 2444	. . . 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 2446	. 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 1469   ∈ wcel 1481  ∀wral 2417  ∃wrex 2418   ∩ cin 3075   ⊆ wss 3076  𝒫 cpw 3515  ∪ cuni 3744  TopBasesctb 12248

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 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-tru 1335  df-nf 1438  df-sb 1737  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ral 2422  df-rex 2423  df-v 2691  df-in 3082  df-ss 3089  df-pw 3517  df-uni 3745  df-bases 12249

This theorem is referenced by:  isbasis3g  12252  basis2  12254  fiinbas  12255  tgclb  12273  topbas  12275  restbasg  12376  txbas  12466  blbas  12641