Theorem cvmcov2 33137

Description: The covering map property can be restricted to an open subset. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Jul-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
cvmcov.1	⊢ 𝑆 = (𝑘 ∈ 𝐽 ↦ {𝑠 ∈ (𝒫 𝐶 ∖ {∅}) ∣ (∪ 𝑠 = (◡𝐹 “ 𝑘) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑠 (∀𝑣 ∈ (𝑠 ∖ {𝑢})(𝑢 ∩ 𝑣) = ∅ ∧ (𝐹 ↾ 𝑢) ∈ ((𝐶 ↾t 𝑢)Homeo(𝐽 ↾t 𝑘))))})

Assertion

Ref	Expression
cvmcov2	⊢ ((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) → ∃𝑥 ∈ 𝒫 𝑈(𝑃 ∈ 𝑥 ∧ (𝑆‘𝑥) ≠ ∅))

Distinct variable groups:   𝑘,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥,𝐶   𝑘,𝐹,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥   𝑃,𝑘,𝑥   𝑘,𝐽,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥   𝑥,𝑆   𝑈,𝑘,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥

Allowed substitution hints:   𝑃(𝑣,𝑢,𝑠)   𝑆(𝑣,𝑢,𝑘,𝑠)

Proof of Theorem cvmcov2

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1 1134	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) → 𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽))
2		simp3 1136	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) → 𝑃 ∈ 𝑈)
3		simp2 1135	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) → 𝑈 ∈ 𝐽)
4		elunii 4841	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ 𝑈 ∧ 𝑈 ∈ 𝐽) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
5	2, 3, 4	syl2anc 583	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) → 𝑃 ∈ ∪ 𝐽)
6		cvmcov.1	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (𝑘 ∈ 𝐽 ↦ {𝑠 ∈ (𝒫 𝐶 ∖ {∅}) ∣ (∪ 𝑠 = (◡𝐹 “ 𝑘) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑠 (∀𝑣 ∈ (𝑠 ∖ {𝑢})(𝑢 ∩ 𝑣) = ∅ ∧ (𝐹 ↾ 𝑢) ∈ ((𝐶 ↾t 𝑢)Homeo(𝐽 ↾t 𝑘))))})
7		eqid 2738	. . . 4 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
8	6, 7	cvmcov 33125	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑃 ∈ ∪ 𝐽) → ∃𝑦 ∈ 𝐽 (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))
9	1, 5, 8	syl2anc 583	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) → ∃𝑦 ∈ 𝐽 (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))
10		inss2 4160	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∩ 𝑈) ⊆ 𝑈
11		vex 3426	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
12	11	inex1 5236	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∩ 𝑈) ∈ V
13	12	elpw 4534	. . . . 5 ⊢ ((𝑦 ∩ 𝑈) ∈ 𝒫 𝑈 ↔ (𝑦 ∩ 𝑈) ⊆ 𝑈)
14	10, 13	mpbir 230	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∩ 𝑈) ∈ 𝒫 𝑈
15	14	a1i 11	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → (𝑦 ∩ 𝑈) ∈ 𝒫 𝑈)
16		simprrl 777	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → 𝑃 ∈ 𝑦)
17	2	adantr 480	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → 𝑃 ∈ 𝑈)
18	16, 17	elind 4124	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → 𝑃 ∈ (𝑦 ∩ 𝑈))
19		simprrr 778	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → (𝑆‘𝑦) ≠ ∅)
20	1	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → 𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽))
21		cvmtop2 33123	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) → 𝐽 ∈ Top)
22	20, 21	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → 𝐽 ∈ Top)
23		simprl 767	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → 𝑦 ∈ 𝐽)
24	3	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → 𝑈 ∈ 𝐽)
25		inopn 21956	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑈 ∈ 𝐽) → (𝑦 ∩ 𝑈) ∈ 𝐽)
26	22, 23, 24, 25	syl3anc 1369	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → (𝑦 ∩ 𝑈) ∈ 𝐽)
27		inss1 4159	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∩ 𝑈) ⊆ 𝑦
28	27	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → (𝑦 ∩ 𝑈) ⊆ 𝑦)
29	6	cvmsss2 33136	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ (𝑦 ∩ 𝑈) ∈ 𝐽 ∧ (𝑦 ∩ 𝑈) ⊆ 𝑦) → ((𝑆‘𝑦) ≠ ∅ → (𝑆‘(𝑦 ∩ 𝑈)) ≠ ∅))
30	20, 26, 28, 29	syl3anc 1369	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → ((𝑆‘𝑦) ≠ ∅ → (𝑆‘(𝑦 ∩ 𝑈)) ≠ ∅))
31	19, 30	mpd 15	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → (𝑆‘(𝑦 ∩ 𝑈)) ≠ ∅)
32		eleq2 2827	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑈) → (𝑃 ∈ 𝑥 ↔ 𝑃 ∈ (𝑦 ∩ 𝑈)))
33		fveq2 6756	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑈) → (𝑆‘𝑥) = (𝑆‘(𝑦 ∩ 𝑈)))
34	33	neeq1d 3002	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑈) → ((𝑆‘𝑥) ≠ ∅ ↔ (𝑆‘(𝑦 ∩ 𝑈)) ≠ ∅))
35	32, 34	anbi12d 630	. . . 4 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑈) → ((𝑃 ∈ 𝑥 ∧ (𝑆‘𝑥) ≠ ∅) ↔ (𝑃 ∈ (𝑦 ∩ 𝑈) ∧ (𝑆‘(𝑦 ∩ 𝑈)) ≠ ∅)))
36	35	rspcev 3552	. . 3 ⊢ (((𝑦 ∩ 𝑈) ∈ 𝒫 𝑈 ∧ (𝑃 ∈ (𝑦 ∩ 𝑈) ∧ (𝑆‘(𝑦 ∩ 𝑈)) ≠ ∅)) → ∃𝑥 ∈ 𝒫 𝑈(𝑃 ∈ 𝑥 ∧ (𝑆‘𝑥) ≠ ∅))
37	15, 18, 31, 36	syl12anc 833	. 2 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) ∧ (𝑦 ∈ 𝐽 ∧ (𝑃 ∈ 𝑦 ∧ (𝑆‘𝑦) ≠ ∅))) → ∃𝑥 ∈ 𝒫 𝑈(𝑃 ∈ 𝑥 ∧ (𝑆‘𝑥) ≠ ∅))
38	9, 37	rexlimddv 3219	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽) ∧ 𝑈 ∈ 𝐽 ∧ 𝑃 ∈ 𝑈) → ∃𝑥 ∈ 𝒫 𝑈(𝑃 ∈ 𝑥 ∧ (𝑆‘𝑥) ≠ ∅))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2942  ∀wral 3063  ∃wrex 3064  {crab 3067   ∖ cdif 3880   ∩ cin 3882   ⊆ wss 3883  ∅c0 4253  𝒫 cpw 4530  {csn 4558  ∪ cuni 4836   ↦ cmpt 5153  ^◡ccnv 5579   ↾ cres 5582   “ cima 5583  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255   ↾_t crest 17048  Topctop 21950  Homeochmeo 22812   CovMap ccvm 33117

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-int 4877  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-map 8575  df-en 8692  df-fin 8695  df-fi 9100  df-rest 17050  df-topgen 17071  df-top 21951  df-topon 21968  df-bases 22004  df-cn 22286  df-hmeo 22814  df-cvm 33118

This theorem is referenced by: (None)