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Theorem cmpsub 21414
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 2806 . . . 4 (𝐽t 𝑆) = (𝐽t 𝑆)
21iscmp 21402 . . 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 20921 . . . . . 6 (𝐽 ∈ Top → 𝑋𝐽)
6 ssexg 4999 . . . . . 6 ((𝑆𝑋𝑋𝐽) → 𝑆 ∈ V)
73, 5, 6syl2anr 586 . . . . 5 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → 𝑆 ∈ V)
8 resttop 21175 . . . . 5 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝐽t 𝑆) ∈ Top)
97, 8syldan 581 . . . 4 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → (𝐽t 𝑆) ∈ Top)
10 ibar 520 . . . . 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 214 . . . 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 274 . 2 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → ((𝐽t 𝑆) ∈ Comp ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆)( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 𝑠 ∩ Fin) (𝐽t 𝑆) = 𝑡)))
14 vex 3394 . . . . . . . . . . 11 𝑡 ∈ V
15 eqeq1 2810 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑡 → (𝑥 = (𝑦𝑆) ↔ 𝑡 = (𝑦𝑆)))
1615rexbidv 3240 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑡 → (∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆) ↔ ∃𝑦𝑐 𝑡 = (𝑦𝑆)))
1714, 16elab 3545 . . . . . . . . . 10 (𝑡 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∃𝑦𝑐 𝑡 = (𝑦𝑆))
18 selpw 4358 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑐 ∈ 𝒫 𝐽𝑐𝐽)
19 ssel2 3793 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑐𝐽𝑦𝑐) → 𝑦𝐽)
20 ineq1 4006 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑑 = 𝑦 → (𝑑𝑆) = (𝑦𝑆))
2120rspceeqv 3520 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑦𝐽𝑡 = (𝑦𝑆)) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆))
2221ex 399 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦𝐽 → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
2319, 22syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑐𝐽𝑦𝑐) → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
2423ex 399 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑐𝐽 → (𝑦𝑐 → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆))))
2518, 24sylbi 208 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑐 ∈ 𝒫 𝐽 → (𝑦𝑐 → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆))))
2625adantl 469 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (𝑦𝑐 → (𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆))))
2726rexlimdv 3218 . . . . . . . . . . 11 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (∃𝑦𝑐 𝑡 = (𝑦𝑆) → ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
28 simpll 774 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → 𝐽 ∈ Top)
294sseq2i 3827 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑆𝑋𝑆 𝐽)
30 uniexg 7181 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐽 ∈ Top → 𝐽 ∈ V)
31 ssexg 4999 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑆 𝐽 𝐽 ∈ V) → 𝑆 ∈ V)
3230, 31sylan2 582 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑆 𝐽𝐽 ∈ Top) → 𝑆 ∈ V)
3332ancoms 448 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 𝐽) → 𝑆 ∈ V)
3429, 33sylan2b 583 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → 𝑆 ∈ V)
3534adantr 468 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → 𝑆 ∈ V)
36 elrest 16289 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ V) → (𝑡 ∈ (𝐽t 𝑆) ↔ ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
3728, 35, 36syl2anc 575 . . . . . . . . . . 11 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (𝑡 ∈ (𝐽t 𝑆) ↔ ∃𝑑𝐽 𝑡 = (𝑑𝑆)))
3827, 37sylibrd 250 . . . . . . . . . 10 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (∃𝑦𝑐 𝑡 = (𝑦𝑆) → 𝑡 ∈ (𝐽t 𝑆)))
3917, 38syl5bi 233 . . . . . . . . 9 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → (𝑡 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → 𝑡 ∈ (𝐽t 𝑆)))
4039ssrdv 3804 . . . . . . . 8 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ⊆ (𝐽t 𝑆))
41 vex 3394 . . . . . . . . . 10 𝑐 ∈ V
4241abrexex 7367 . . . . . . . . 9 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∈ V
4342elpw 4357 . . . . . . . 8 ({𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆) ↔ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ⊆ (𝐽t 𝑆))
4440, 43sylibr 225 . . . . . . 7 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) → {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∈ 𝒫 (𝐽t 𝑆))
45 unieq 4638 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → 𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
4645eqeq2d 2816 . . . . . . . . 9 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → ( (𝐽t 𝑆) = 𝑠 (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)}))
47 pweq 4354 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → 𝒫 𝑠 = 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
4847ineq1d 4012 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} → (𝒫 𝑠 ∩ Fin) = (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin))
4948rexeqdv 3334 . . . . . . . . 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 335 . . . . . . . 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 3500 . . . . . . 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 571 . . . . . 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 399 . . . . 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 21177 . . . . . . . . . . 11 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → 𝑆 = (𝐽t 𝑆))
5554ad2antrr 708 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑆 = (𝐽t 𝑆))
56 vex 3394 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦 ∈ V
5756inex1 4994 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦𝑆) ∈ V
5857dfiun2 4746 . . . . . . . . . . . 12 𝑦𝑐 (𝑦𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)}
59 incom 4004 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦𝑆) = (𝑆𝑦)
6059a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ 𝑦𝑐) → (𝑦𝑆) = (𝑆𝑦))
6160iuneq2dv 4734 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑦𝑐 (𝑦𝑆) = 𝑦𝑐 (𝑆𝑦))
6258, 61syl5eqr 2854 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} = 𝑦𝑐 (𝑆𝑦))
63 iunin2 4776 . . . . . . . . . . . 12 𝑦𝑐 (𝑆𝑦) = (𝑆 𝑦𝑐 𝑦)
64 uniiun 4765 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑐 = 𝑦𝑐 𝑦
6564eqcomi 2815 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦𝑐 𝑦 = 𝑐
6665a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑦𝑐 𝑦 = 𝑐)
6766ineq2d 4013 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 𝑦𝑐 𝑦) = (𝑆 𝑐))
68 incom 4004 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑆 𝑐) = ( 𝑐𝑆)
69 sseqin2 4016 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑆 𝑐 ↔ ( 𝑐𝑆) = 𝑆)
7069biimpi 207 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑆 𝑐 → ( 𝑐𝑆) = 𝑆)
7168, 70syl5eq 2852 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑆 𝑐 → (𝑆 𝑐) = 𝑆)
7271adantl 469 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 𝑐) = 𝑆)
7367, 72eqtrd 2840 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 𝑦𝑐 𝑦) = 𝑆)
7463, 73syl5eq 2852 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑦𝑐 (𝑆𝑦) = 𝑆)
7562, 74eqtr2d 2841 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → 𝑆 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
7655, 75eqeq12d 2821 . . . . . . . . 9 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 = 𝑆 (𝐽t 𝑆) = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)}))
7755eqeq1d 2808 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) → (𝑆 = 𝑡 (𝐽t 𝑆) = 𝑡))
7877rexbidv 3240 . . . . . . . . 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 335 . . . . . . . 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 2806 . . . . . . . . . 10 𝑆 = 𝑆
8180a1bi 353 . . . . . . . . 9 (∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin)𝑆 = 𝑡 ↔ (𝑆 = 𝑆 → ∃𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin)𝑆 = 𝑡))
82 elin 3995 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) ↔ (𝑡 ∈ 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∧ 𝑡 ∈ Fin))
83 selpw 4358 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑡 ∈ 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ 𝑡 ⊆ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
84 dfss3 3787 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑡 ⊆ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∀𝑠𝑡 𝑠 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)})
85 vex 3394 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑠 ∈ V
86 eqeq1 2810 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = 𝑠 → (𝑥 = (𝑦𝑆) ↔ 𝑠 = (𝑦𝑆)))
8786rexbidv 3240 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑠 → (∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆) ↔ ∃𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆)))
8885, 87elab 3545 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑠 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∃𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆))
8988ralbii 3168 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀𝑠𝑡 𝑠 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆))
9083, 84, 893bitri 288 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑡 ∈ 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ↔ ∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆))
9190anbi1i 612 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑡 ∈ 𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∧ 𝑡 ∈ Fin) ↔ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin))
9282, 91bitri 266 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 ∈ (𝒫 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑐 𝑥 = (𝑦𝑆)} ∩ Fin) ↔ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin))
93 ineq1 4006 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑓𝑠) → (𝑦𝑆) = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆))
9493eqeq2d 2816 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑓𝑠) → (𝑠 = (𝑦𝑆) ↔ 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)))
9594ac6sfi 8439 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑡 ∈ Fin ∧ ∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆)) → ∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)))
9695ancoms 448 . . . . . . . . . . . . 13 ((∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin) → ∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)))
9796adantl 469 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) → ∃𝑓(𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)))
98 frn 6258 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑓:𝑡𝑐 → ran 𝑓𝑐)
9998ad2antrl 710 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3394 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 𝑓 ∈ V
101100rnex 7326 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ran 𝑓 ∈ V
102101elpw 4357 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (ran 𝑓 ∈ 𝒫 𝑐 ↔ ran 𝑓𝑐)
10399, 102sylibr 225 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) → 𝑡 ∈ Fin)
105104ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6252 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑓:𝑡𝑐𝑓 Fn 𝑡)
107 dffn4 6333 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑓 Fn 𝑡𝑓:𝑡onto→ran 𝑓)
108106, 107sylib 209 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑓:𝑡𝑐𝑓:𝑡onto→ran 𝑓)
109 fodomfi 8474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑡 ∈ Fin ∧ 𝑓:𝑡onto→ran 𝑓) → ran 𝑓𝑡)
110108, 109sylan2 582 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑡 ∈ Fin ∧ 𝑓:𝑡𝑐) → ran 𝑓𝑡)
111110adantll 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin) ∧ 𝑓:𝑡𝑐) → ran 𝑓𝑡)
112111adantll 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐽) ∧ 𝑆 𝑐) ∧ (∀𝑠𝑡𝑦𝑐 𝑠 = (𝑦𝑆) ∧ 𝑡 ∈ Fin)) ∧ 𝑓:𝑡𝑐) → ran 𝑓𝑡)
113112ad2ant2r 744 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8416 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑡 ∈ Fin ∧ ran 𝑓𝑡) → ran 𝑓 ∈ Fin)
115105, 113, 114syl2anc 575 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3997 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6404 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑠 = 𝑢 → (𝑓𝑠) = (𝑓𝑢))
119118ineq1d 4012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑠 = 𝑢 → ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆) = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆))
120117, 119eqeq12d 2821 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑠 = 𝑢 → (𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆) ↔ 𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)))
121120rspccv 3499 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆) → (𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)))
122 pm2.27 42 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑢𝑡 → ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)) → 𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆)))
123 inss1 4029 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ⊆ (𝑓𝑢)
124 sseq1 3823 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) → (𝑢 ⊆ (𝑓𝑢) ↔ ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ⊆ (𝑓𝑢)))
125123, 124mpbiri 249 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) → 𝑢 ⊆ (𝑓𝑢))
126 ssel 3792 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ∧ 𝑤𝑢) → (𝑓:𝑡𝑐𝑤 ∈ (𝑓𝑢)))
131 fnfvelrn 6574 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((𝑓 Fn 𝑡𝑢𝑡) → (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)
132131expcom 400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑢𝑡 → (𝑓 Fn 𝑡 → (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓))
1331323ad2ant1 1156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 504 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆) ∧ 𝑤𝑢) → (𝑓:𝑡𝑐 → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))
1361353exp 1141 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 395 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 396 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ (𝑢𝑡𝑢 = ((𝑓𝑢) ∩ 𝑆))) → ((𝑤𝑢𝑢𝑡) → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))
142121, 141sylan2 582 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → ((𝑤𝑢𝑢𝑡) → (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))
143 fvex 6417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑓𝑢) ∈ V
144 eleq2 2874 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑣 = (𝑓𝑢) → (𝑤𝑣𝑤 ∈ (𝑓𝑢)))
145 eleq1 2873 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑣 = (𝑓𝑢) → (𝑣 ∈ ran 𝑓 ↔ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓))
146144, 145anbi12d 618 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑣 = (𝑓𝑢) → ((𝑤𝑣𝑣 ∈ ran 𝑓) ↔ (𝑤 ∈ (𝑓𝑢) ∧ (𝑓𝑢) ∈ ran 𝑓)))
147143, 146spcev 3493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → (∃𝑢(𝑤𝑢𝑢𝑡) → ∃𝑣(𝑤𝑣𝑣 ∈ ran 𝑓)))
150 eluni 4633 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑤 𝑡 ↔ ∃𝑢(𝑤𝑢𝑢𝑡))
151 eluni 4633 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑤 ran 𝑓 ↔ ∃𝑣(𝑤𝑣𝑣 ∈ ran 𝑓))
152149, 150, 1513imtr4g 287 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → (𝑤 𝑡𝑤 ran 𝑓))
153152ssrdv 3804 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑓:𝑡𝑐 ∧ ∀𝑠𝑡 𝑠 = ((𝑓𝑠) ∩ 𝑆)) → 𝑡 ran 𝑓)
154153adantl 469 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3823 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑆 = 𝑡 → (𝑆 ran 𝑓 𝑡 ran 𝑓))
156155ad2antlr 709 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 248 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 503 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 399 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2008 . . . . . . . . . . . . . . 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 399 . . . . . . . . . . . . . 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 4638 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑑 = ran 𝑓 𝑑 = ran 𝑓)
164163sseq2d 3830 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑑 = ran 𝑓 → (𝑆 𝑑𝑆 ran 𝑓))
165164rspcev 3502 . . . . . . . . . . . . . 14 ((ran 𝑓 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin) ∧ 𝑆 ran 𝑓) → ∃𝑑 ∈ (𝒫 𝑐 ∩ Fin)𝑆 𝑑)
166165exlimiv 2021 . . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . 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 3219 . . . . . . . . 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 234 . . . . . . . 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 251 . . . . . . 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 399 . . . . . 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 3157 . . 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 21413 . . 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 203 . 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 270 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 197  wa 384  w3a 1100   = wceq 1637  wex 1859  wcel 2156  {cab 2792  wral 3096  wrex 3097  Vcvv 3391  cin 3768  wss 3769  𝒫 cpw 4351   cuni 4630   ciun 4712   class class class wbr 4844  ran crn 5312   Fn wfn 6092  wf 6093  ontowfo 6095  cfv 6097  (class class class)co 6870  cdom 8186  Fincfn 8188  t crest 16282  Topctop 20908  Compccmp 21400
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1877  ax-4 1894  ax-5 2001  ax-6 2068  ax-7 2104  ax-8 2158  ax-9 2165  ax-10 2185  ax-11 2201  ax-12 2214  ax-13 2420  ax-ext 2784  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5096  ax-un 7175
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 866  df-3or 1101  df-3an 1102  df-tru 1641  df-ex 1860  df-nf 1864  df-sb 2061  df-eu 2634  df-mo 2635  df-clab 2793  df-cleq 2799  df-clel 2802  df-nfc 2937  df-ne 2979  df-ral 3101  df-rex 3102  df-reu 3103  df-rab 3105  df-v 3393  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4117  df-if 4280  df-pw 4353  df-sn 4371  df-pr 4373  df-tp 4375  df-op 4377  df-uni 4631  df-int 4670  df-iun 4714  df-br 4845  df-opab 4907  df-mpt 4924  df-tr 4947  df-id 5219  df-eprel 5224  df-po 5232  df-so 5233  df-fr 5270  df-we 5272  df-xp 5317  df-rel 5318  df-cnv 5319  df-co 5320  df-dm 5321  df-rn 5322  df-res 5323  df-ima 5324  df-pred 5893  df-ord 5939  df-on 5940  df-lim 5941  df-suc 5942  df-iota 6060  df-fun 6099  df-fn 6100  df-f 6101  df-f1 6102  df-fo 6103  df-f1o 6104  df-fv 6105  df-ov 6873  df-oprab 6874  df-mpt2 6875  df-om 7292  df-1st 7394  df-2nd 7395  df-wrecs 7638  df-recs 7700  df-rdg 7738  df-1o 7792  df-oadd 7796  df-er 7975  df-en 8189  df-dom 8190  df-fin 8192  df-fi 8552  df-rest 16284  df-topgen 16305  df-top 20909  df-topon 20926  df-bases 20961  df-cmp 21401
This theorem is referenced by:  cmpcld  21416  uncmp  21417  hauscmplem  21420  1stckgenlem  21567  icccmp  22838  bndth  22967  ovolicc2  23502  stoweidlem50  40743  stoweidlem57  40750
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