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Theorem cmpsub 22321
Description: Two equivalent ways of describing a compact subset of a topological space. Inspired by Sue E. Goodman's Beginning Topology. (Contributed by Jeff Hankins, 22-Jun-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Dec-2013.)
Hypothesis
Ref Expression
cmpsub.1 𝑋 = 𝐽
Assertion
Ref Expression
cmpsub ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → ((𝐽t 𝑆) ∈ Comp ↔ ∀𝑐 ∈ 𝒫 𝐽(𝑆 𝑐 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)))
Distinct variable groups:   𝑐,𝑑,𝐽   𝑆,𝑐,𝑑   𝑋,𝑐,𝑑

Proof of Theorem cmpsub
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑓 𝑠 𝑡 𝑢 𝑣 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2738 . . . 4 (𝐽t 𝑆) = (𝐽t 𝑆)
21iscmp 22309 . . 3 ((𝐽t 𝑆) ∈ Comp ↔ ((𝐽t 𝑆) ∈ Top ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)))
3 id 22 . . . . . 6 (𝑆𝑋𝑆𝑋)
4 cmpsub.1 . . . . . . 7 𝑋 = 𝐽
54topopn 21827 . . . . . 6 (𝐽 ∈ Top → 𝑋𝐽)
6 ssexg 5230 . . . . . 6 ((𝑆𝑋𝑋𝐽) → 𝑆 ∈ V)
73, 5, 6syl2anr 600 . . . . 5 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → 𝑆 ∈ V)
8 resttop 22081 . . . . 5 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝐽t 𝑆) ∈ Top)
97, 8syldan 594 . . . 4 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → (𝐽t 𝑆) ∈ Top)
10 ibar 532 . . . . 5 ((𝐽t 𝑆) ∈ Top → (∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡) ↔ ((𝐽t 𝑆) ∈ Top ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡))))
1110bicomd 226 . . . 4 ((𝐽t 𝑆) ∈ Top → (((𝐽t 𝑆) ∈ Top ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)) ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)))
129, 11syl 17 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → (((𝐽t 𝑆) ∈ Top ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)) ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)))
132, 12syl5bb 286 . 2 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → ((𝐽t 𝑆) ∈ Comp ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)))
14 vex 3424 . . . . . . . . . . 11 𝑡 ∈ V
15 eqeq1 2742 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑡 → (𝑥 = (𝑦𝑆) ↔ 𝑡 = (𝑦𝑆)))
1615rexbidv 3224 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑡 → (∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆) ↔ ∃𝑦𝑐 𝑡 = (𝑦𝑆)))
1714, 16elab 3599 . . . . . . . . . 10 (𝑡 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∃𝑦𝑐 𝑡 = (𝑦𝑆))
18 velpw 4532 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑐 ∈ 𝒫 𝐽𝑐𝐽)
19 ssel2 3909 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑐𝐽𝑦𝑐) → 𝑦𝐽)
20 ineq1 4134 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑑 = 𝑦 → (𝑑𝑆) = (𝑦𝑆))
2120rspceeqv 3564 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑦𝐽𝑡 = (𝑦𝑆)) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆))
2221ex 416 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦𝐽 → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
2319, 22syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑐𝐽𝑦𝑐) → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
2423ex 416 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑐𝐽 → (𝑦𝑐 → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆))))
2518, 24sylbi 220 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑐 ∈ 𝒫 𝐽 → (𝑦𝑐 → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆))))
2625adantl 485 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (𝑦𝑐 → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆))))
2726rexlimdv 3210 . . . . . . . . . . 11 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (∃𝑦𝑐 𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
28 simpll 767 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → 𝐽 ∈ Top)
294sseq2i 3944 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑆𝑋𝑆 𝐽)
30 uniexg 7546 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐽 ∈ Top → 𝐽 ∈ V)
31 ssexg 5230 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑆 𝐽 𝐽 ∈ V) → 𝑆 ∈ V)
3230, 31sylan2 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑆 𝐽𝐽 ∈ Top) → 𝑆 ∈ V)
3332ancoms 462 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 𝐽) → 𝑆 ∈ V)
3429, 33sylan2b 597 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → 𝑆 ∈ V)
3534adantr 484 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → 𝑆 ∈ V)
36 elrest 16956 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝑡 ∈ (𝐽t 𝑆) ↔ ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
3728, 35, 36syl2anc 587 . . . . . . . . . . 11 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (𝑡 ∈ (𝐽t 𝑆) ↔ ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
3827, 37sylibrd 262 . . . . . . . . . 10 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (∃𝑦𝑐 𝑡 = (𝑦𝑆) → 𝑡 ∈ (𝐽t 𝑆)))
3917, 38syl5bi 245 . . . . . . . . 9 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (𝑡 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → 𝑡 ∈ (𝐽t 𝑆)))
4039ssrdv 3921 . . . . . . . 8 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ⊆ (𝐽t 𝑆))
41 vex 3424 . . . . . . . . . 10 𝑐 ∈ V
4241abrexex 7753 . . . . . . . . 9 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∈ V
4342elpw 4531 . . . . . . . 8 ({𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆) ↔ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ⊆ (𝐽t 𝑆))
4440, 43sylibr 237 . . . . . . 7 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆))
45 unieq 4844 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → 𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
4645eqeq2d 2749 . . . . . . . . 9 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)}))
47 pweq 4543 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → 𝒫 𝑠 = 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
4847ineq1d 4140 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → (𝒫 𝑠 ∩ Fin) = (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin))
4948rexeqdv 3338 . . . . . . . . 9 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → (∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡 ↔ ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡))
5046, 49imbi12d 348 . . . . . . . 8 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → (( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡) ↔ ( (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)))
5150rspcva 3547 . . . . . . 7 (({𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆) ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)) → ( (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡))
5244, 51sylan 583 . . . . . 6 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)) → ( (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡))
5352ex 416 . . . . 5 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡) → ( (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)))
544restuni 22083 . . . . . . . . . . 11 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → 𝑆 = (𝐽t 𝑆))
5554ad2antrr 726 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑆 = (𝐽t 𝑆))
56 vex 3424 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦 ∈ V
5756inex1 5224 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦𝑆) ∈ V
5857dfiun2 4956 . . . . . . . . . . . 12 𝑦𝑐 (𝑦𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)}
59 incom 4129 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦𝑆) = (𝑆𝑦)
6059a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ 𝑦𝑐) → (𝑦𝑆) = (𝑆𝑦))
6160iuneq2dv 4942 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑦𝑐 (𝑦𝑆) = 𝑦𝑐 (𝑆𝑦))
6258, 61eqtr3id 2793 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} = 𝑦𝑐 (𝑆𝑦))
63 iunin2 4993 . . . . . . . . . . . 12 𝑦𝑐 (𝑆𝑦) = (𝑆 𝑦𝑐 𝑦)
64 uniiun 4981 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑐 = 𝑦𝑐 𝑦
6564eqcomi 2747 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦𝑐 𝑦 = 𝑐
6665a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑦𝑐 𝑦 = 𝑐)
6766ineq2d 4141 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 𝑦𝑐 𝑦) = (𝑆 𝑐))
68 incom 4129 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑆 𝑐) = ( 𝑐𝑆)
69 sseqin2 4144 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑆 𝑐 ↔ ( 𝑐𝑆) = 𝑆)
7069biimpi 219 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑆 𝑐 → ( 𝑐𝑆) = 𝑆)
7168, 70syl5eq 2791 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑆 𝑐 → (𝑆 𝑐) = 𝑆)
7271adantl 485 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 𝑐) = 𝑆)
7367, 72eqtrd 2778 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 𝑦𝑐 𝑦) = 𝑆)
7463, 73syl5eq 2791 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑦𝑐 (𝑆𝑦) = 𝑆)
7562, 74eqtr2d 2779 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑆 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
7655, 75eqeq12d 2754 . . . . . . . . 9 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 = 𝑆 (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)}))
7755eqeq1d 2740 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 = 𝑡 (𝐽t 𝑆) = 𝑡))
7877rexbidv 3224 . . . . . . . . 9 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin)𝑆 = 𝑡 ↔ ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡))
7976, 78imbi12d 348 . . . . . . . 8 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → ((𝑆 = 𝑆 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin)𝑆 = 𝑡) ↔ ( (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)))
80 eqid 2738 . . . . . . . . . 10 𝑆 = 𝑆
8180a1bi 366 . . . . . . . . 9 (∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin)𝑆 = 𝑡 ↔ (𝑆 = 𝑆 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin)𝑆 = 𝑡))
82 elin 3896 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) ↔ (𝑡 ∈ 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∧ 𝑡 ∈ Fin))
83 velpw 4532 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑡 ∈ 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ 𝑡 ⊆ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
84 dfss3 3902 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑡 ⊆ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∀𝑠𝑡 𝑠 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
85 vex 3424 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑠 ∈ V
86 eqeq1 2742 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = 𝑠 → (𝑥 = (𝑦𝑆) ↔ 𝑠 = (𝑦𝑆)))
8786rexbidv 3224 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑠 → (∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆) ↔ ∃𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆)))
8885, 87elab 3599 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑠 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∃𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆))
8988ralbii 3089 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀𝑠𝑡 𝑠 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆))
9083, 84, 893bitri 300 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑡 ∈ 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆))
9190anbi1i 627 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑡 ∈ 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∧ 𝑡 ∈ Fin) ↔ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin))
9282, 91bitri 278 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) ↔ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin))
93 ineq1 4134 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑓𝑠) → (𝑦𝑆) = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))
9493eqeq2d 2749 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑓𝑠) → (𝑠 = (𝑦𝑆) ↔ 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)))
9594ac6sfi 8939 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑡 ∈ Fin ∧ ∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆)) → ∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)))
9695ancoms 462 . . . . . . . . . . . . 13 ((∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin) → ∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)))
9796adantl 485 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) → ∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)))
98 frn 6570 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑓:𝑡𝑐 → ran 𝑓𝑐)
9998ad2antrl 728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → ran 𝑓𝑐)
100 vex 3424 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 𝑓 ∈ V
101100rnex 7708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ran 𝑓 ∈ V
102101elpw 4531 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (ran 𝑓 ∈ 𝒫 𝑐 ↔ ran 𝑓𝑐)
10399, 102sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → ran 𝑓 ∈ 𝒫 𝑐)
104 simprr 773 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) → 𝑡 ∈ Fin)
105104ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → 𝑡 ∈ Fin)
106 ffn 6563 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑓:𝑡𝑐𝑓 Fn 𝑡)
107 dffn4 6657 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑓 Fn 𝑡𝑓:𝑡onto→ran 𝑓)
108106, 107sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑓:𝑡𝑐𝑓:𝑡onto→ran 𝑓)
109 fodomfi 8973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑡 ∈ Fin ∧ 𝑓:𝑡onto→ran 𝑓) → ran 𝑓𝑡)
110108, 109sylan2 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑡 ∈ Fin ∧ 𝑓:𝑡𝑐) → ran 𝑓𝑡)
111110adantll 714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin) ∧ 𝑓:𝑡𝑐) → ran 𝑓𝑡)
112111adantll 714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑓:𝑡𝑐) → ran 𝑓𝑡)
113112ad2ant2r 747 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → ran 𝑓𝑡)
114 domfi 8920 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑡 ∈ Fin ∧ ran 𝑓𝑡) → ran 𝑓 ∈ Fin)
115105, 113, 114syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → ran 𝑓 ∈ Fin)
116103, 115elind 4122 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin))
117 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑠 = 𝑢𝑠 = 𝑢)
118 fveq2 6735 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑠 = 𝑢 → (𝑓𝑠) = (𝑓𝑢))
119118ineq1d 4140 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑠 = 𝑢 → ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆) = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆))
120117, 119eqeq12d 2754 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑠 = 𝑢 → (𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆) ↔ 𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)))
121120rspccv 3546 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆) → (𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)))
122 pm2.27 42 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑢𝑡 → ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)) → 𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)))
123 inss1 4157 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ⊆ (𝑓𝑢)
124 sseq1 3940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) → (𝑢 ⊆ (𝑓𝑢) ↔ ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ⊆ (𝑓𝑢)))
125123, 124mpbiri 261 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) → 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢))
126 ssel 3907 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑢 ⊆ (𝑓𝑢) → (𝑤𝑢𝑤 ∈ (𝑓𝑢)))
127126a1dd 50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑢 ⊆ (𝑓𝑢) → (𝑤𝑢 → (𝑓:𝑡𝑐𝑤 ∈ (𝑓𝑢))))
128125, 127syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) → (𝑤𝑢 → (𝑓:𝑡𝑐𝑤 ∈ (𝑓𝑢))))
129128a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝑢𝑡 → (𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) → (𝑤𝑢 → (𝑓:𝑡𝑐𝑤 ∈ (𝑓𝑢)))))
1301293imp 1113 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ∧ 𝑤𝑢) → (𝑓:𝑡𝑐𝑤 ∈ (𝑓𝑢)))
131 fnfvelrn 6919 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((𝑓 Fn 𝑡𝑢𝑡) → (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)
132131expcom 417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑢𝑡 → (𝑓 Fn 𝑡 → (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓))
1331323ad2ant1 1135 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ∧ 𝑤𝑢) → (𝑓 Fn 𝑡 → (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓))
134106, 133syl5 34 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ∧ 𝑤𝑢) → (𝑓:𝑡𝑐 → (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓))
135130, 134jcad 516 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ∧ 𝑤𝑢) → (𝑓:𝑡𝑐 → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))
1361353exp 1121 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑢𝑡 → (𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) → (𝑤𝑢 → (𝑓:𝑡𝑐 → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))))
137122, 136syld 47 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑢𝑡 → ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)) → (𝑤𝑢 → (𝑓:𝑡𝑐 → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))))
138137com3r 87 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑤𝑢 → (𝑢𝑡 → ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)) → (𝑓:𝑡𝑐 → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))))
139138imp 410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑤𝑢𝑢𝑡) → ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)) → (𝑓:𝑡𝑐 → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓))))
140139com3l 89 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)) → (𝑓:𝑡𝑐 → ((𝑤𝑢𝑢𝑡) → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓))))
141140impcom 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ (𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆))) → ((𝑤𝑢𝑢𝑡) → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))
142121, 141sylan2 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → ((𝑤𝑢𝑢𝑡) → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))
143 fvex 6748 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑓𝑢) ∈ V
144 eleq2 2827 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑣 = (𝑓𝑢) → (𝑤𝑣𝑤 ∈ (𝑓𝑢)))
145 eleq1 2826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑣 = (𝑓𝑢) → (𝑣 ∈ ran 𝑓 ↔ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓))
146144, 145anbi12d 634 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑣 = (𝑓𝑢) → ((𝑤𝑣𝑣 ∈ ran 𝑓) ↔ (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))
147143, 146spcev 3533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓) → ∃𝑣(𝑤𝑣𝑣 ∈ ran 𝑓))
148142, 147syl6 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → ((𝑤𝑢𝑢𝑡) → ∃𝑣(𝑤𝑣𝑣 ∈ ran 𝑓)))
149148exlimdv 1941 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → (∃𝑢(𝑤𝑢𝑢𝑡) → ∃𝑣(𝑤𝑣𝑣 ∈ ran 𝑓)))
150 eluni 4836 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑤 𝑡 ↔ ∃𝑢(𝑤𝑢𝑢𝑡))
151 eluni 4836 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑤 ran 𝑓 ↔ ∃𝑣(𝑤𝑣𝑣 ∈ ran 𝑓))
152149, 150, 1513imtr4g 299 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → (𝑤 𝑡𝑤 ran 𝑓))
153152ssrdv 3921 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → 𝑡 ran 𝑓)
154153adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → 𝑡 ran 𝑓)
155 sseq1 3940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑆 = 𝑡 → (𝑆 ran 𝑓 𝑡 ran 𝑓))
156155ad2antlr 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → (𝑆 ran 𝑓 𝑡 ran 𝑓))
157154, 156mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → 𝑆 ran 𝑓)
158116, 157jca 515 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) ∧ (𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))) → (ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin) ∧ 𝑆 ran 𝑓))
159158ex 416 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) → ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → (ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin) ∧ 𝑆 ran 𝑓)))
160159eximdv 1925 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑆 = 𝑡) → (∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → ∃𝑓(ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin) ∧ 𝑆 ran 𝑓)))
161160ex 416 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) → (𝑆 = 𝑡 → (∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → ∃𝑓(ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin) ∧ 𝑆 ran 𝑓))))
162161com23 86 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) → (∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → (𝑆 = 𝑡 → ∃𝑓(ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin) ∧ 𝑆 ran 𝑓))))
163 unieq 4844 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑑 = ran 𝑓 𝑑 = ran 𝑓)
164163sseq2d 3947 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑑 = ran 𝑓 → (𝑆 𝑑𝑆 ran 𝑓))
165164rspcev 3549 . . . . . . . . . . . . . 14 ((ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin) ∧ 𝑆 ran 𝑓) → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)
166165exlimiv 1938 . . . . . . . . . . . . 13 (∃𝑓(ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin) ∧ 𝑆 ran 𝑓) → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)
167162, 166syl8 76 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) → (∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → (𝑆 = 𝑡 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)))
16897, 167mpd 15 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) → (𝑆 = 𝑡 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑))
16992, 168sylan2b 597 . . . . . . . . . 10 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ 𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin)) → (𝑆 = 𝑡 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑))
170169rexlimdva 3211 . . . . . . . . 9 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin)𝑆 = 𝑡 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑))
17181, 170syl5bir 246 . . . . . . . 8 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → ((𝑆 = 𝑆 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin)𝑆 = 𝑡) → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑))
17279, 171sylbird 263 . . . . . . 7 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (( (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡) → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑))
173172ex 416 . . . . . 6 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (𝑆 𝑐 → (( (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡) → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)))
174173com23 86 . . . . 5 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (( (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡) → (𝑆 𝑐 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)))
17553, 174syld 47 . . . 4 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡) → (𝑆 𝑐 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)))
176175ralrimdva 3111 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → (∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡) → ∀𝑐 ∈ 𝒫 𝐽(𝑆 𝑐 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)))
1774cmpsublem 22320 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → (∀𝑐 ∈ 𝒫 𝐽(𝑆 𝑐 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)))
178176, 177impbid 215 . 2 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → (∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡) ↔ ∀𝑐 ∈ 𝒫 𝐽(𝑆 𝑐 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)))
17913, 178bitrd 282 1 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → ((𝐽t 𝑆) ∈ Comp ↔ ∀𝑐 ∈ 𝒫 𝐽(𝑆 𝑐 → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1089   = wceq 1543  wex 1787  wcel 2111  {cab 2715  wral 3062  wrex 3063  Vcvv 3420  cin 3879  wss 3880  𝒫 cpw 4527   cuni 4833   ciun 4918   class class class wbr 5067  ran crn 5566   Fn wfn 6392  wf 6393  ontowfo 6395  cfv 6397  (class class class)co 7231  cdom 8644  Fincfn 8646  t crest 16949  Topctop 21814  Compccmp 22307
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2709  ax-rep 5193  ax-sep 5206  ax-nul 5213  ax-pow 5272  ax-pr 5336  ax-un 7541
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2072  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-ral 3067  df-rex 3068  df-reu 3069  df-rab 3071  df-v 3422  df-sbc 3709  df-csb 3826  df-dif 3883  df-un 3885  df-in 3887  df-ss 3897  df-pss 3899  df-nul 4252  df-if 4454  df-pw 4529  df-sn 4556  df-pr 4558  df-tp 4560  df-op 4562  df-uni 4834  df-int 4874  df-iun 4920  df-br 5068  df-opab 5130  df-mpt 5150  df-tr 5176  df-id 5469  df-eprel 5474  df-po 5482  df-so 5483  df-fr 5523  df-we 5525  df-xp 5571  df-rel 5572  df-cnv 5573  df-co 5574  df-dm 5575  df-rn 5576  df-res 5577  df-ima 5578  df-ord 6233  df-on 6234  df-lim 6235  df-suc 6236  df-iota 6355  df-fun 6399  df-fn 6400  df-f 6401  df-f1 6402  df-fo 6403  df-f1o 6404  df-fv 6405  df-ov 7234  df-oprab 7235  df-mpo 7236  df-om 7663  df-1st 7779  df-2nd 7780  df-1o 8222  df-er 8411  df-en 8647  df-dom 8648  df-fin 8650  df-fi 9051  df-rest 16951  df-topgen 16972  df-top 21815  df-topon 21832  df-bases 21867  df-cmp 22308
This theorem is referenced by:  cmpcld  22323  uncmp  22324  hauscmplem  22327  1stckgenlem  22474  icccmp  23746  bndth  23879  ovolicc2  24443  stoweidlem50  43294  stoweidlem57  43301
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