Theorem 2ndcdisj2 23344

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 3354	. . 3 ⊢ (∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
2	1	albii 1819	. 2 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
3		undif2 4440	. . . . . 6 ⊢ ({∅} ∪ (𝐴 ∖ {∅})) = ({∅} ∪ 𝐴)
4		omex 9596	. . . . . . . 8 ⊢ ω ∈ V
5		peano1 7865	. . . . . . . . 9 ⊢ ∅ ∈ ω
6		snssi 4772	. . . . . . . . 9 ⊢ (∅ ∈ ω → {∅} ⊆ ω)
7	5, 6	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ {∅} ⊆ ω
8		ssdomg 8971	. . . . . . . 8 ⊢ (ω ∈ V → ({∅} ⊆ ω → {∅} ≼ ω))
9	4, 7, 8	mp2 9	. . . . . . 7 ⊢ {∅} ≼ ω
10		id 22	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐽 ∈ 2ndω → 𝐽 ∈ 2ndω)
11		ssdif 4107	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝐽 → (𝐴 ∖ {∅}) ⊆ (𝐽 ∖ {∅}))
12		dfss3 3935	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∖ {∅}) ⊆ (𝐽 ∖ {∅}) ↔ ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}))
13	11, 12	sylib 218	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝐽 → ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}))
14		eldifi 4094	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) → 𝑥 ∈ 𝐴)
15	14	anim1i 615	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
16	15	moimi 2538	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
17	16	alimi 1811	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
18		df-rmo 3354	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃*𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
19	18	albii 1819	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
20		2ndcdisj 23343	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}) ∧ ∀𝑦∃*𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑦 ∈ 𝑥) → (𝐴 ∖ {∅}) ≼ ω)
21	19, 20	syl3an3br 1410	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}) ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → (𝐴 ∖ {∅}) ≼ ω)
22	10, 13, 17, 21	syl3an 1160	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → (𝐴 ∖ {∅}) ≼ ω)
23		unctb 10157	. . . . . . 7 ⊢ (({∅} ≼ ω ∧ (𝐴 ∖ {∅}) ≼ ω) → ({∅} ∪ (𝐴 ∖ {∅})) ≼ ω)
24	9, 22, 23	sylancr 587	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → ({∅} ∪ (𝐴 ∖ {∅})) ≼ ω)
25	3, 24	eqbrtrrid 5143	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → ({∅} ∪ 𝐴) ≼ ω)
26		ctex 8935	. . . . 5 ⊢ (({∅} ∪ 𝐴) ≼ ω → ({∅} ∪ 𝐴) ∈ V)
27	25, 26	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → ({∅} ∪ 𝐴) ∈ V)
28		ssun2 4142	. . . 4 ⊢ 𝐴 ⊆ ({∅} ∪ 𝐴)
29		ssdomg 8971	. . . 4 ⊢ (({∅} ∪ 𝐴) ∈ V → (𝐴 ⊆ ({∅} ∪ 𝐴) → 𝐴 ≼ ({∅} ∪ 𝐴)))
30	27, 28, 29	mpisyl 21	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → 𝐴 ≼ ({∅} ∪ 𝐴))
31		domtr 8978	. . 3 ⊢ ((𝐴 ≼ ({∅} ∪ 𝐴) ∧ ({∅} ∪ 𝐴) ≼ ω) → 𝐴 ≼ ω)
32	30, 25, 31	syl2anc 584	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → 𝐴 ≼ ω)
33	2, 32	syl3an3b 1407	1 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝐴 ≼ ω)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086  ∀wal 1538   ∈ wcel 2109  ∃*wmo 2531  ∀wral 3044  ∃*wrmo 3353  Vcvv 3447   ∖ cdif 3911   ∪ cun 3912   ⊆ wss 3914  ∅c0 4296  {csn 4589   class class class wbr 5107  ωcom 7842   ≼ cdom 8916  2^ndωc2ndc 23325

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-inf2 9594

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-int 4911  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-se 5592  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-isom 6520  df-riota 7344  df-ov 7390  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-2o 8435  df-er 8671  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-oi 9463  df-dju 9854  df-card 9892  df-topgen 17406  df-2ndc 23327

This theorem is referenced by: (None)