Theorem 2ndcdisj2 23614

Description: Any disjoint collection of open sets in a second-countable space is countable. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Mar-2015.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 9-Apr-2015.) (Revised by NM, 17-Jun-2017.)

Assertion

Ref	Expression
2ndcdisj2	⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝐴 ≼ ω)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐽

Allowed substitution hint:   𝐽(𝑦)

Proof of Theorem 2ndcdisj2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-rmo 3369	. . 3 ⊢ (∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
2	1	albii 1849	. 2 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
3		undif2 4438	. . . . . 6 ⊢ ({∅} ∪ (𝐴 ∖ {∅})) = ({∅} ∪ 𝐴)
4		omex 9608	. . . . . . . 8 ⊢ ω ∈ V
5		peano1 7881	. . . . . . . . 9 ⊢ ∅ ∈ ω
6		snssi 4751	. . . . . . . . 9 ⊢ (∅ ∈ ω → {∅} ⊆ ω)
7	5, 6	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ {∅} ⊆ ω
8		ssdomg 8993	. . . . . . . 8 ⊢ (ω ∈ V → ({∅} ⊆ ω → {∅} ≼ ω))
9	4, 7, 8	mp2 9	. . . . . . 7 ⊢ {∅} ≼ ω
10		id 23	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐽 ∈ 2ndω → 𝐽 ∈ 2ndω)
11		ssdif 4098	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝐽 → (𝐴 ∖ {∅}) ⊆ (𝐽 ∖ {∅}))
12		dfss3 3926	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∖ {∅}) ⊆ (𝐽 ∖ {∅}) ↔ ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}))
13	11, 12	sylib 221	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝐽 → ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}))
14		eldifi 4085	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) → 𝑥 ∈ 𝐴)
15	14	anim1i 626	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
16	15	moimi 2573	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
17	16	alimi 1841	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
18		df-rmo 3369	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃*𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
19	18	albii 1849	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
20		2ndcdisj 23613	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}) ∧ ∀𝑦∃*𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑦 ∈ 𝑥) → (𝐴 ∖ {∅}) ≼ ω)
21	19, 20	syl3an3br 1435	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}) ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → (𝐴 ∖ {∅}) ≼ ω)
22	10, 13, 17, 21	syl3an 1178	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → (𝐴 ∖ {∅}) ≼ ω)
23		unctb 10183	. . . . . . 7 ⊢ (({∅} ≼ ω ∧ (𝐴 ∖ {∅}) ≼ ω) → ({∅} ∪ (𝐴 ∖ {∅})) ≼ ω)
24	9, 22, 23	sylancr 598	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → ({∅} ∪ (𝐴 ∖ {∅})) ≼ ω)
25	3, 24	eqbrtrrid 5147	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → ({∅} ∪ 𝐴) ≼ ω)
26		ctex 8956	. . . . 5 ⊢ (({∅} ∪ 𝐴) ≼ ω → ({∅} ∪ 𝐴) ∈ V)
27	25, 26	syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → ({∅} ∪ 𝐴) ∈ V)
28		ssun2 4132	. . . 4 ⊢ 𝐴 ⊆ ({∅} ∪ 𝐴)
29		ssdomg 8993	. . . 4 ⊢ (({∅} ∪ 𝐴) ∈ V → (𝐴 ⊆ ({∅} ∪ 𝐴) → 𝐴 ≼ ({∅} ∪ 𝐴)))
30	27, 28, 29	mpisyl 22	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → 𝐴 ≼ ({∅} ∪ 𝐴))
31		domtr 9000	. . 3 ⊢ ((𝐴 ≼ ({∅} ∪ 𝐴) ∧ ({∅} ∪ 𝐴) ≼ ω) → 𝐴 ≼ ω)
32	30, 25, 31	syl2anc 595	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → 𝐴 ≼ ω)
33	2, 32	syl3an3b 1432	1 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝐴 ≼ ω)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103  ∀wal 1568   ∈ wcel 2143  ∃*wmo 2565  ∀wral 3079  ∃*wrmo 3368  Vcvv 3455   ∖ cdif 3902   ∪ cun 3903   ⊆ wss 3905  ∅c0 4286  {csn 4589   class class class wbr 5109  ωcom 7858   ≼ cdom 8937  2^ndωc2ndc 23595

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-inf2 9606

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-se 5615  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-2o 8450  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-oi 9468  df-dju 9883  df-card 9921  df-topgen 17491  df-2ndc 23597

This theorem is referenced by: (None)