Theorem txopn 14433

Description: The product of two open sets is open in the product topology. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.)

Assertion

Ref	Expression
txopn	⊢ (((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ 𝑊) ∧ (𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆)) → (𝐴 × 𝐵) ∈ (𝑅 ×t 𝑆))

Proof of Theorem txopn

Dummy variables 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)) = ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣))
2	1	txbasex 14425	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ 𝑊) → ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)) ∈ V)
3		bastg 14229	. . . . 5 ⊢ (ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)) ∈ V → ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)) ⊆ (topGen‘ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣))))
4	2, 3	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ 𝑊) → ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)) ⊆ (topGen‘ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣))))
5	4	adantr 276	. . 3 ⊢ (((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ 𝑊) ∧ (𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆)) → ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)) ⊆ (topGen‘ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣))))
6		eqid 2193	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 × 𝐵) = (𝐴 × 𝐵)
7		xpeq1 4673	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → (𝑢 × 𝑣) = (𝐴 × 𝑣))
8	7	eqeq2d 2205	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → ((𝐴 × 𝐵) = (𝑢 × 𝑣) ↔ (𝐴 × 𝐵) = (𝐴 × 𝑣)))
9		xpeq2 4674	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → (𝐴 × 𝑣) = (𝐴 × 𝐵))
10	9	eqeq2d 2205	. . . . . . 7 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → ((𝐴 × 𝐵) = (𝐴 × 𝑣) ↔ (𝐴 × 𝐵) = (𝐴 × 𝐵)))
11	8, 10	rspc2ev 2879	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ (𝐴 × 𝐵) = (𝐴 × 𝐵)) → ∃𝑢 ∈ 𝑅 ∃𝑣 ∈ 𝑆 (𝐴 × 𝐵) = (𝑢 × 𝑣))
12	6, 11	mp3an3 1337	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆) → ∃𝑢 ∈ 𝑅 ∃𝑣 ∈ 𝑆 (𝐴 × 𝐵) = (𝑢 × 𝑣))
13		xpexg 4773	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆) → (𝐴 × 𝐵) ∈ V)
14		eqid 2193	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)) = (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣))
15	14	elrnmpog 6031	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 × 𝐵) ∈ V → ((𝐴 × 𝐵) ∈ ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)) ↔ ∃𝑢 ∈ 𝑅 ∃𝑣 ∈ 𝑆 (𝐴 × 𝐵) = (𝑢 × 𝑣)))
16	13, 15	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆) → ((𝐴 × 𝐵) ∈ ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)) ↔ ∃𝑢 ∈ 𝑅 ∃𝑣 ∈ 𝑆 (𝐴 × 𝐵) = (𝑢 × 𝑣)))
17	12, 16	mpbird 167	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆) → (𝐴 × 𝐵) ∈ ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)))
18	17	adantl 277	. . 3 ⊢ (((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ 𝑊) ∧ (𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆)) → (𝐴 × 𝐵) ∈ ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣)))
19	5, 18	sseldd 3180	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ 𝑊) ∧ (𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆)) → (𝐴 × 𝐵) ∈ (topGen‘ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣))))
20	1	txval 14423	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ 𝑊) → (𝑅 ×t 𝑆) = (topGen‘ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣))))
21	20	adantr 276	. 2 ⊢ (((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ 𝑊) ∧ (𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆)) → (𝑅 ×t 𝑆) = (topGen‘ran (𝑢 ∈ 𝑅, 𝑣 ∈ 𝑆 ↦ (𝑢 × 𝑣))))
22	19, 21	eleqtrrd 2273	1 ⊢ (((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ∈ 𝑊) ∧ (𝐴 ∈ 𝑅 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆)) → (𝐴 × 𝐵) ∈ (𝑅 ×t 𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1364   ∈ wcel 2164  ∃wrex 2473  Vcvv 2760   ⊆ wss 3153   × cxp 4657  ran crn 4660  ‘cfv 5254  (class class class)co 5918   ∈ cmpo 5920  topGenctg 12865   ×_t ctx 14420

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-in1 615  ax-in2 616  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-coll 4144  ax-sep 4147  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  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-ne 2365  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  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-iun 3914  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-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-topgen 12871  df-tx 14421

This theorem is referenced by:  txbasval  14435  neitx  14436  tx1cn  14437  tx2cn  14438  txlm  14447