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Theorem cmpcld 23700
Description: A closed subset of a compact space is compact. (Contributed by Jeff Hankins, 29-Jun-2009.)
Assertion
Ref Expression
cmpcld ((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp)

Proof of Theorem cmpcld
Dummy variables 𝑡 𝑠 𝑢 𝑣 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 velpw 4562 . . . 4 (𝑠 ∈ 𝒫 𝐽 ↔ 𝑠 ⊆ 𝐽)
2 simp1l 1216 . . . . . . 7 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → 𝐽 ∈ Comp)
3 simp2 1155 . . . . . . . 8 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → 𝑠 ⊆ 𝐽)
4 eqid 2761 . . . . . . . . . . . 12 ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
54cldopn 23329 . . . . . . . . . . 11 (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) → (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) ∈ 𝐽)
65adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) ∈ 𝐽)
763ad2ant1 1151 . . . . . . . . 9 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) ∈ 𝐽)
87snssd 4747 . . . . . . . 8 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)} ⊆ 𝐽)
93, 8unssd 4138 . . . . . . 7 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ⊆ 𝐽)
10 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠)
11 uniss 4875 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑠 ⊆ 𝐽 → ∪ 𝑠 ⊆ ∪ 𝐽)
12113ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → ∪ 𝑠 ⊆ ∪ 𝐽)
1310, 12sstrd 3941 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝐽)
14 undif 4438 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ⊆ ∪ 𝐽 ↔ (𝑆 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)) = ∪ 𝐽)
1513, 14sylib 221 . . . . . . . . . . 11 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → (𝑆 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)) = ∪ 𝐽)
16 unss1 4131 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ⊆ ∪ 𝑠 → (𝑆 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)) ⊆ (∪ 𝑠 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
17163ad2ant3 1153 . . . . . . . . . . 11 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → (𝑆 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)) ⊆ (∪ 𝑠 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
1815, 17eqsstrrd 3966 . . . . . . . . . 10 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → ∪ 𝐽 ⊆ (∪ 𝑠 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
19 difss 4083 . . . . . . . . . . 11 (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) ⊆ ∪ 𝐽
20 unss 4136 . . . . . . . . . . 11 ((∪ 𝑠 ⊆ ∪ 𝐽 ∧ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) ⊆ ∪ 𝐽) ↔ (∪ 𝑠 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)) ⊆ ∪ 𝐽)
2112, 19, 20sylanblc 601 . . . . . . . . . 10 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → (∪ 𝑠 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)) ⊆ ∪ 𝐽)
2218, 21eqssd 3948 . . . . . . . . 9 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → ∪ 𝐽 = (∪ 𝑠 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
23 uniexg 7746 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐽 ∈ Comp → ∪ 𝐽 ∈ V)
2423ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽) → ∪ 𝐽 ∈ V)
25243adant3 1150 . . . . . . . . . . 11 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → ∪ 𝐽 ∈ V)
26 difexg 5291 . . . . . . . . . . 11 (∪ 𝐽 ∈ V → (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) ∈ V)
27 unisng 4885 . . . . . . . . . . 11 ((∪ 𝐽 ∖ 𝑆) ∈ V → ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)} = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆))
2825, 26, 273syl 19 . . . . . . . . . 10 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)} = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆))
2928uneq2d 4115 . . . . . . . . 9 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → (∪ 𝑠 ∪ ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) = (∪ 𝑠 ∪ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
3022, 29eqtr4d 2799 . . . . . . . 8 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → ∪ 𝐽 = (∪ 𝑠 ∪ ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))
31 uniun 4890 . . . . . . . 8 ∪ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) = (∪ 𝑠 ∪ ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)})
3230, 31eqtr4di 2814 . . . . . . 7 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → ∪ 𝐽 = ∪ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))
334cmpcov 23687 . . . . . . 7 ((𝐽 ∈ Comp ∧ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ⊆ 𝐽 ∧ ∪ 𝐽 = ∪ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)})) → ∃𝑢 ∈ (𝒫 (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∩ Fin)∪ 𝐽 = ∪ 𝑢)
342, 9, 32, 33syl3anc 1398 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → ∃𝑢 ∈ (𝒫 (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∩ Fin)∪ 𝐽 = ∪ 𝑢)
35 elfpw 9327 . . . . . . . 8 (𝑢 ∈ (𝒫 (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∩ Fin) ↔ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin))
36 simp2l 1218 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → 𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))
37 uncom 4105 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) = ({(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)} ∪ 𝑠)
3836, 37sseqtrdi 3971 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → 𝑢 ⊆ ({(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)} ∪ 𝑠))
39 ssundif 4443 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 ⊆ ({(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)} ∪ 𝑠) ↔ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ⊆ 𝑠)
4038, 39sylib 221 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ⊆ 𝑠)
41 diffi 9174 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 ∈ Fin → (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∈ Fin)
4241ad2antll 742 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin)) → (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∈ Fin)
43423adant3 1150 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∈ Fin)
44 elfpw 9327 . . . . . . . . . 10 ((𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) ↔ ((𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ⊆ 𝑠 ∧ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∈ Fin))
4540, 43, 44sylanbrc 595 . . . . . . . . 9 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin))
46103ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠)
47123ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → ∪ 𝑠 ⊆ ∪ 𝐽)
48 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢)
4947, 48sseqtrd 3967 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → ∪ 𝑠 ⊆ ∪ 𝑢)
5046, 49sstrd 3941 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝑢)
5150sselda 3931 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → 𝑣 ∈ ∪ 𝑢)
52 eluni 4870 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑣 ∈ ∪ 𝑢 ↔ ∃𝑤(𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢))
5351, 52sylib 221 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → ∃𝑤(𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢))
54 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → 𝑣 ∈ 𝑤)
5554a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → ((𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → 𝑣 ∈ 𝑤))
56 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → 𝑤 ∈ 𝑢)
5756a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → ((𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → 𝑤 ∈ 𝑢))
58 elndif 4080 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑣 ∈ 𝑆 → ¬ 𝑣 ∈ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆))
5958ad2antlr 740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑣 ∈ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆))
60 eleq2 2850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) → (𝑣 ∈ 𝑤 ↔ 𝑣 ∈ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
6160biimpd 232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) → (𝑣 ∈ 𝑤 → 𝑣 ∈ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
6261a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → (𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) → (𝑣 ∈ 𝑤 → 𝑣 ∈ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆))))
6362com23 87 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → (𝑣 ∈ 𝑤 → (𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) → 𝑣 ∈ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆))))
6463imp 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 ∈ 𝑤) → (𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆) → 𝑣 ∈ (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
6559, 64mtod 201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆))
6665ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → (𝑣 ∈ 𝑤 → ¬ 𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
6766adantrd 497 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → ((𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → ¬ 𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆)))
68 velsn 4600 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑤 ∈ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)} ↔ 𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆))
6968notbii 323 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (¬ 𝑤 ∈ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)} ↔ ¬ 𝑤 = (∪ 𝐽 ∖ 𝑆))
7067, 69imbitrrdi 255 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → ((𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → ¬ 𝑤 ∈ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))
7157, 70jcad 522 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → ((𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → (𝑤 ∈ 𝑢 ∧ ¬ 𝑤 ∈ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)})))
72 eldif 3909 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 ∈ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ↔ (𝑤 ∈ 𝑢 ∧ ¬ 𝑤 ∈ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))
7371, 72imbitrrdi 255 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → ((𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → 𝑤 ∈ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)})))
7455, 73jcad 522 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → ((𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → (𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))))
7574eximdv 1950 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → (∃𝑤(𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ 𝑢) → ∃𝑤(𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))))
7653, 75mpd 16 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) ∧ 𝑣 ∈ 𝑆) → ∃𝑤(𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)})))
7776ex 418 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → (𝑣 ∈ 𝑆 → ∃𝑤(𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))))
78 eluni 4870 . . . . . . . . . . 11 (𝑣 ∈ ∪ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ↔ ∃𝑤(𝑣 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ∈ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)})))
7977, 78imbitrrdi 255 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → (𝑣 ∈ 𝑆 → 𝑣 ∈ ∪ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)})))
8079ssrdv 3937 . . . . . . . . 9 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → 𝑆 ⊆ ∪ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))
81 unieq 4878 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 = (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) → ∪ 𝑡 = ∪ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}))
8281sseq2d 3963 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) → (𝑆 ⊆ ∪ 𝑡 ↔ 𝑆 ⊆ ∪ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)})))
8382rspcev 3577 . . . . . . . . 9 (((𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) ∧ 𝑆 ⊆ ∪ (𝑢 ∖ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)})) → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡)
8445, 80, 83syl2anc 596 . . . . . . . 8 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ (𝑢 ⊆ (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡)
8535, 84syl3an2b 1431 . . . . . . 7 ((((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) ∧ 𝑢 ∈ (𝒫 (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∩ Fin) ∧ ∪ 𝐽 = ∪ 𝑢) → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡)
8685rexlimdv3a 3168 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → (∃𝑢 ∈ (𝒫 (𝑠 ∪ {(∪ 𝐽 ∖ 𝑆)}) ∩ Fin)∪ 𝐽 = ∪ 𝑢 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡))
8734, 86mpd 16 . . . . 5 (((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) ∧ 𝑠 ⊆ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝑠) → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡)
88873exp 1137 . . . 4 ((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (𝑠 ⊆ 𝐽 → (𝑆 ⊆ ∪ 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡)))
891, 88biimtrid 245 . . 3 ((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (𝑠 ∈ 𝒫 𝐽 → (𝑆 ⊆ ∪ 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡)))
9089ralrimiv 3154 . 2 ((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐽(𝑆 ⊆ ∪ 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡))
91 cmptop 23693 . . 3 (𝐽 ∈ Comp → 𝐽 ∈ Top)
924cldss 23327 . . 3 (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝑆 ⊆ ∪ 𝐽)
934cmpsub 23698 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ ∪ 𝐽) → ((𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐽(𝑆 ⊆ ∪ 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡)))
9491, 92, 93syl2an 608 . 2 ((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) → ((𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐽(𝑆 ⊆ ∪ 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)𝑆 ⊆ ∪ 𝑡)))
9590, 94mpbird 260 1 ((𝐽 ∈ Comp ∧ 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽)) → (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ Comp)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  Vcvv 3451   ∖ cdif 3896   ∪ cun 3897   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  𝒫 cpw 4557  {csn 4584  ∪ cuni 4867  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  Fincfn 8957   ↾t crest 17571  Topctop 23191  Clsdccld 23314  Compccmp 23684
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-1o 8460  df-en 8958  df-dom 8959  df-fin 8961  df-fi 9387  df-rest 17573  df-topgen 17594  df-top 23192  df-topon 23209  df-bases 23244  df-cld 23317  df-cmp 23685
This theorem is used by:  hausllycmp  23793  cldllycmp  23794  txkgen  23951  cmphaushmeo  24099  cnheiborlem  25255  cmpcmet  25620  stoweidlem28  46982  stoweidlem50  47004  stoweidlem57  47011
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