Theorem fctop 23021

Description: The finite complement topology on a set 𝐴. Example 3 in [Munkres] p. 77. (Contributed by FL, 15-Aug-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 13-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
fctop	⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∈ (TopOn‘𝐴))

Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Allowed substitution hint:   𝑉(𝑥)

Proof of Theorem fctop

Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		difeq2 4125	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = ∪ 𝑦 → (𝐴 ∖ 𝑥) = (𝐴 ∖ ∪ 𝑦))
2	1	eleq1d 2814	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ∪ 𝑦 → ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin))
3		eqeq1 2733	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ∪ 𝑦 → (𝑥 = ∅ ↔ ∪ 𝑦 = ∅))
4	2, 3	orbi12d 916	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ∪ 𝑦 → (((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅) ↔ ((𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin ∨ ∪ 𝑦 = ∅)))
5		uniss 4926	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → ∪ 𝑦 ⊆ ∪ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
6		ssrab2 4086	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ⊆ 𝒫 𝐴
7		sspwuni 5113	. . . . . . . . 9 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ⊆ 𝒫 𝐴 ↔ ∪ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ⊆ 𝐴)
8	6, 7	mpbi 229	. . . . . . . 8 ⊢ ∪ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ⊆ 𝐴
9	5, 8	sstrdi 4004	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → ∪ 𝑦 ⊆ 𝐴)
10		vuniex 7755	. . . . . . . 8 ⊢ ∪ 𝑦 ∈ V
11	10	elpw 4614	. . . . . . 7 ⊢ (∪ 𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ↔ ∪ 𝑦 ⊆ 𝐴)
12	9, 11	sylibr 233	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → ∪ 𝑦 ∈ 𝒫 𝐴)
13		uni0c 4947	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∪ 𝑦 = ∅ ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑦 𝑧 = ∅)
14	13	notbii 319	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ ∪ 𝑦 = ∅ ↔ ¬ ∀𝑧 ∈ 𝑦 𝑧 = ∅)
15		rexnal 3093	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃𝑧 ∈ 𝑦 ¬ 𝑧 = ∅ ↔ ¬ ∀𝑧 ∈ 𝑦 𝑧 = ∅)
16	14, 15	bitr4i 277	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ ∪ 𝑦 = ∅ ↔ ∃𝑧 ∈ 𝑦 ¬ 𝑧 = ∅)
17		ssel2 3986	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → 𝑧 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
18		difeq2 4125	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝐴 ∖ 𝑥) = (𝐴 ∖ 𝑧))
19	18	eleq1d 2814	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin))
20		eqeq1 2733	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 = ∅ ↔ 𝑧 = ∅))
21	19, 20	orbi12d 916	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅) ↔ ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∨ 𝑧 = ∅)))
22	21	elrab 3693	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ↔ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∨ 𝑧 = ∅)))
23	17, 22	sylib 217	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∨ 𝑧 = ∅)))
24	23	simprd 494	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∨ 𝑧 = ∅))
25	24	ord 862	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → (¬ (𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin → 𝑧 = ∅))
26	25	con1d 145	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → (¬ 𝑧 = ∅ → (𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin))
27	26	imp 405	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ¬ 𝑧 = ∅) → (𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin)
28		elssuni 4950	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ⊆ ∪ 𝑦)
29	28	sscond 4151	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑧 ∈ 𝑦 → (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ⊆ (𝐴 ∖ 𝑧))
30		ssfi 9219	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∧ (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ⊆ (𝐴 ∖ 𝑧)) → (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin)
31	29, 30	sylan2 591	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin)
32	31	expcom 412	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 ∈ 𝑦 → ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin → (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin))
33	32	ad2antlr 725	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ¬ 𝑧 = ∅) → ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin → (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin))
34	27, 33	mpd 15	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ¬ 𝑧 = ∅) → (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin)
35	34	rexlimdva2 3150	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → (∃𝑧 ∈ 𝑦 ¬ 𝑧 = ∅ → (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin))
36	16, 35	biimtrid 241	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → (¬ ∪ 𝑦 = ∅ → (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin))
37	36	con1d 145	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → (¬ (𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin → ∪ 𝑦 = ∅))
38	37	orrd 861	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → ((𝐴 ∖ ∪ 𝑦) ∈ Fin ∨ ∪ 𝑦 = ∅))
39	4, 12, 38	elrabd 3695	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → ∪ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
40	39	ax-gen 1790	. . . 4 ⊢ ∀𝑦(𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → ∪ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
41		ssinss1 4249	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ⊆ 𝐴 → (𝑦 ∩ 𝑧) ⊆ 𝐴)
42		vex 3476	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑦 ∈ V
43	42	elpw 4614	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ↔ 𝑦 ⊆ 𝐴)
44	42	inex1 5325	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ V
45	44	elpw 4614	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ 𝒫 𝐴 ↔ (𝑦 ∩ 𝑧) ⊆ 𝐴)
46	41, 43, 45	3imtr4i 291	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 → (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ 𝒫 𝐴)
47	46	ad2antrr 724	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∨ 𝑦 = ∅)) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∨ 𝑧 = ∅))) → (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ 𝒫 𝐴)
48		difindi 4293	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) = ((𝐴 ∖ 𝑦) ∪ (𝐴 ∖ 𝑧))
49		unfi 9217	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∧ (𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin) → ((𝐴 ∖ 𝑦) ∪ (𝐴 ∖ 𝑧)) ∈ Fin)
50	48, 49	eqeltrid 2833	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∧ (𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin) → (𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin)
51	50	orcd 871	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∧ (𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin) → ((𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin ∨ (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅))
52		ineq1 4216	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = ∅ → (𝑦 ∩ 𝑧) = (∅ ∩ 𝑧))
53		0in 4404	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∅ ∩ 𝑧) = ∅
54	52, 53	eqtrdi 2785	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = ∅ → (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅)
55	54	olcd 872	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = ∅ → ((𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin ∨ (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅))
56		ineq2 4217	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = ∅ → (𝑦 ∩ 𝑧) = (𝑦 ∩ ∅))
57		in0 4402	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 ∩ ∅) = ∅
58	56, 57	eqtrdi 2785	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = ∅ → (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅)
59	58	olcd 872	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = ∅ → ((𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin ∨ (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅))
60	51, 55, 59	ccase2 1037	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∨ 𝑦 = ∅) ∧ ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∨ 𝑧 = ∅)) → ((𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin ∨ (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅))
61	60	ad2ant2l 744	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∨ 𝑦 = ∅)) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∨ 𝑧 = ∅))) → ((𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin ∨ (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅))
62	47, 61	jca 510	. . . . . 6 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∨ 𝑦 = ∅)) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∨ 𝑧 = ∅))) → ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin ∨ (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅)))
63		difeq2 4125	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝐴 ∖ 𝑥) = (𝐴 ∖ 𝑦))
64	63	eleq1d 2814	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin))
65		eqeq1 2733	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 = ∅ ↔ 𝑦 = ∅))
66	64, 65	orbi12d 916	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅) ↔ ((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∨ 𝑦 = ∅)))
67	66	elrab 3693	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ↔ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∨ 𝑦 = ∅)))
68	67, 22	anbi12i 626	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}) ↔ ((𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∨ 𝑦 = ∅)) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ 𝑧) ∈ Fin ∨ 𝑧 = ∅))))
69		difeq2 4125	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑧) → (𝐴 ∖ 𝑥) = (𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)))
70	69	eleq1d 2814	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑧) → ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin))
71		eqeq1 2733	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑧) → (𝑥 = ∅ ↔ (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅))
72	70, 71	orbi12d 916	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑧) → (((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅) ↔ ((𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin ∨ (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅)))
73	72	elrab 3693	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ↔ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝐴 ∖ (𝑦 ∩ 𝑧)) ∈ Fin ∨ (𝑦 ∩ 𝑧) = ∅)))
74	62, 68, 73	3imtr4i 291	. . . . 5 ⊢ ((𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∧ 𝑧 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}) → (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
75	74	rgen2 3192	. . . 4 ⊢ ∀𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}∀𝑧 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}
76	40, 75	pm3.2i 469	. . 3 ⊢ (∀𝑦(𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → ∪ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}) ∧ ∀𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}∀𝑧 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
77		pwexg 5386	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝒫 𝐴 ∈ V)
78		rabexg 5345	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∈ V)
79		istopg 22911	. . . 4 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∈ V → ({𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∈ Top ↔ (∀𝑦(𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → ∪ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}) ∧ ∀𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}∀𝑧 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})))
80	77, 78, 79	3syl 18	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → ({𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∈ Top ↔ (∀𝑦(𝑦 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → ∪ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}) ∧ ∀𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}∀𝑧 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})))
81	76, 80	mpbiri 257	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∈ Top)
82		difeq2 4125	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝐴 ∖ 𝑥) = (𝐴 ∖ 𝐴))
83		difid 4381	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∖ 𝐴) = ∅
84	82, 83	eqtrdi 2785	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝐴 ∖ 𝑥) = ∅)
85	84	eleq1d 2814	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ↔ ∅ ∈ Fin))
86		eqeq1 2733	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 = ∅ ↔ 𝐴 = ∅))
87	85, 86	orbi12d 916	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅) ↔ (∅ ∈ Fin ∨ 𝐴 = ∅)))
88		pwidg 4630	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐴 ∈ 𝒫 𝐴)
89		0fi 9087	. . . . . . 7 ⊢ ∅ ∈ Fin
90	89	orci 863	. . . . . 6 ⊢ (∅ ∈ Fin ∨ 𝐴 = ∅)
91	90	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (∅ ∈ Fin ∨ 𝐴 = ∅))
92	87, 88, 91	elrabd 3695	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐴 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
93		elssuni 4950	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} → 𝐴 ⊆ ∪ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
94	92, 93	syl 17	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐴 ⊆ ∪ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
95	8	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → ∪ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ⊆ 𝐴)
96	94, 95	eqssd 4009	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐴 = ∪ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)})
97		istopon 22928	. 2 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∈ (TopOn‘𝐴) ↔ ({𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∈ Top ∧ 𝐴 = ∪ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)}))
98	81, 96, 97	sylanbrc 581	1 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ ((𝐴 ∖ 𝑥) ∈ Fin ∨ 𝑥 = ∅)} ∈ (TopOn‘𝐴))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∨ wo 845  ∀wal 1532   = wceq 1534   ∈ wcel 2100  ∀wral 3054  ∃wrex 3063  {crab 3428  Vcvv 3472   ∖ cdif 3956   ∪ cun 3957   ∩ cin 3958   ⊆ wss 3959  ∅c0 4335  𝒫 cpw 4610  ∪ cuni 4918  ‘cfv 6558  Fincfn 8982  Topctop 22909  TopOnctopon 22926

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2102  ax-9 2110  ax-10 2133  ax-11 2150  ax-12 2170  ax-ext 2700  ax-sep 5307  ax-nul 5314  ax-pow 5373  ax-pr 5437  ax-un 7751

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2062  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2707  df-cleq 2721  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2934  df-ral 3055  df-rex 3064  df-reu 3374  df-rab 3429  df-v 3474  df-sbc 3789  df-dif 3962  df-un 3964  df-in 3966  df-ss 3976  df-pss 3979  df-nul 4336  df-if 4537  df-pw 4612  df-sn 4637  df-pr 4639  df-op 4643  df-uni 4919  df-br 5157  df-opab 5219  df-mpt 5240  df-tr 5274  df-id 5584  df-eprel 5590  df-po 5598  df-so 5599  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5692  df-rel 5693  df-cnv 5694  df-co 5695  df-dm 5696  df-rn 5697  df-res 5698  df-ima 5699  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6510  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-om 7885  df-1o 8504  df-en 8983  df-fin 8986  df-top 22910  df-topon 22927

This theorem is referenced by:  fctop2  23022