Theorem 2ndcdisj2 23400

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 3364	. . 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 4457	. . . . . 6 ⊢ ({∅} ∪ (𝐴 ∖ {∅})) = ({∅} ∪ 𝐴)
4		omex 9662	. . . . . . . 8 ⊢ ω ∈ V
5		peano1 7889	. . . . . . . . 9 ⊢ ∅ ∈ ω
6		snssi 4789	. . . . . . . . 9 ⊢ (∅ ∈ ω → {∅} ⊆ ω)
7	5, 6	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ {∅} ⊆ ω
8		ssdomg 9019	. . . . . . . 8 ⊢ (ω ∈ V → ({∅} ⊆ ω → {∅} ≼ ω))
9	4, 7, 8	mp2 9	. . . . . . 7 ⊢ {∅} ≼ ω
10		id 22	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐽 ∈ 2ndω → 𝐽 ∈ 2ndω)
11		ssdif 4124	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝐽 → (𝐴 ∖ {∅}) ⊆ (𝐽 ∖ {∅}))
12		dfss3 3952	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∖ {∅}) ⊆ (𝐽 ∖ {∅}) ↔ ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}))
13	11, 12	sylib 218	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝐽 → ∀𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅})𝑥 ∈ (𝐽 ∖ {∅}))
14		eldifi 4111	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) → 𝑥 ∈ 𝐴)
15	14	anim1i 615	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {∅}) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
16	15	moimi 2545	. . . . . . . . 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 3364	. . . . . . . . . 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 23399	. . . . . . . . 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 10223	. . . . . . 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 5160	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ 2ndω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐽 ∧ ∀𝑦∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)) → ({∅} ∪ 𝐴) ≼ ω)
26		ctex 8983	. . . . 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 4159	. . . 4 ⊢ 𝐴 ⊆ ({∅} ∪ 𝐴)
29		ssdomg 9019	. . . 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 9026	. . 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 2538  ∀wral 3052  ∃*wrmo 3363  Vcvv 3464   ∖ cdif 3928   ∪ cun 3929   ⊆ wss 3931  ∅c0 4313  {csn 4606   class class class wbr 5124  ωcom 7866   ≼ cdom 8962  2^ndωc2ndc 23381

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 2708  ax-rep 5254  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-inf2 9660

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 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-int 4928  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  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 7867  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-2o 8486  df-er 8724  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-oi 9529  df-dju 9920  df-card 9958  df-topgen 17462  df-2ndc 23383

This theorem is referenced by: (None)