MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  hausmapdom Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hausmapdom 22369
Description: If 𝑋 is a first-countable Hausdorff space, then the cardinality of the closure of a set 𝐴 is bounded by to the power 𝐴. In particular, a first-countable Hausdorff space with a dense subset 𝐴 has cardinality at most 𝐴↑ℕ, and a separable first-countable Hausdorff space has cardinality at most 𝒫 ℕ. (Compare hauspwpwdom 22857 to see a weaker result if the assumption of first-countability is omitted.) (Contributed by Mario Carneiro, 9-Apr-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
hauspwdom.1 𝑋 = 𝐽
Assertion
Ref Expression
hausmapdom ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → ((cls‘𝐽)‘𝐴) ≼ (𝐴m ℕ))

Proof of Theorem hausmapdom
Dummy variables 𝑥 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 hauspwdom.1 . . . . . . . 8 𝑋 = 𝐽
211stcelcls 22330 . . . . . . 7 ((𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → (𝑥 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝐴) ↔ ∃𝑓(𝑓:ℕ⟶𝐴𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥)))
323adant1 1132 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → (𝑥 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝐴) ↔ ∃𝑓(𝑓:ℕ⟶𝐴𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥)))
4 uniexg 7517 . . . . . . . . . . . 12 (𝐽 ∈ Haus → 𝐽 ∈ V)
543ad2ant1 1135 . . . . . . . . . . 11 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → 𝐽 ∈ V)
61, 5eqeltrid 2838 . . . . . . . . . 10 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → 𝑋 ∈ V)
7 simp3 1140 . . . . . . . . . 10 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → 𝐴𝑋)
86, 7ssexd 5206 . . . . . . . . 9 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → 𝐴 ∈ V)
9 nnex 11819 . . . . . . . . 9 ℕ ∈ V
10 elmapg 8510 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ V ∧ ℕ ∈ V) → (𝑓 ∈ (𝐴m ℕ) ↔ 𝑓:ℕ⟶𝐴))
118, 9, 10sylancl 589 . . . . . . . 8 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → (𝑓 ∈ (𝐴m ℕ) ↔ 𝑓:ℕ⟶𝐴))
1211anbi1d 633 . . . . . . 7 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → ((𝑓 ∈ (𝐴m ℕ) ∧ 𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥) ↔ (𝑓:ℕ⟶𝐴𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥)))
1312exbidv 1929 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → (∃𝑓(𝑓 ∈ (𝐴m ℕ) ∧ 𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥) ↔ ∃𝑓(𝑓:ℕ⟶𝐴𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥)))
143, 13bitr4d 285 . . . . 5 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → (𝑥 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝐴) ↔ ∃𝑓(𝑓 ∈ (𝐴m ℕ) ∧ 𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥)))
15 df-rex 3060 . . . . 5 (∃𝑓 ∈ (𝐴m ℕ)𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥 ↔ ∃𝑓(𝑓 ∈ (𝐴m ℕ) ∧ 𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥))
1614, 15bitr4di 292 . . . 4 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → (𝑥 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝐴) ↔ ∃𝑓 ∈ (𝐴m ℕ)𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥))
17 vex 3405 . . . . 5 𝑥 ∈ V
1817elima 5923 . . . 4 (𝑥 ∈ ((⇝𝑡𝐽) “ (𝐴m ℕ)) ↔ ∃𝑓 ∈ (𝐴m ℕ)𝑓(⇝𝑡𝐽)𝑥)
1916, 18bitr4di 292 . . 3 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → (𝑥 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝐴) ↔ 𝑥 ∈ ((⇝𝑡𝐽) “ (𝐴m ℕ))))
2019eqrdv 2732 . 2 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → ((cls‘𝐽)‘𝐴) = ((⇝𝑡𝐽) “ (𝐴m ℕ)))
21 ovex 7235 . . 3 (𝐴m ℕ) ∈ V
22 lmfun 22250 . . . 4 (𝐽 ∈ Haus → Fun (⇝𝑡𝐽))
23223ad2ant1 1135 . . 3 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → Fun (⇝𝑡𝐽))
24 imadomg 10131 . . 3 ((𝐴m ℕ) ∈ V → (Fun (⇝𝑡𝐽) → ((⇝𝑡𝐽) “ (𝐴m ℕ)) ≼ (𝐴m ℕ)))
2521, 23, 24mpsyl 68 . 2 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → ((⇝𝑡𝐽) “ (𝐴m ℕ)) ≼ (𝐴m ℕ))
2620, 25eqbrtrd 5065 1 ((𝐽 ∈ Haus ∧ 𝐽 ∈ 1stω ∧ 𝐴𝑋) → ((cls‘𝐽)‘𝐴) ≼ (𝐴m ℕ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1089   = wceq 1543  wex 1787  wcel 2110  wrex 3055  Vcvv 3401  wss 3857   cuni 4809   class class class wbr 5043  cima 5543  Fun wfun 6363  wf 6365  cfv 6369  (class class class)co 7202  m cmap 8497  cdom 8613  cn 11813  clsccl 21887  𝑡clm 22095  Hauscha 22177  1stωc1stc 22306
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 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5168  ax-sep 5181  ax-nul 5188  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7512  ax-inf2 9245  ax-cc 10032  ax-ac2 10060  ax-cnex 10768  ax-resscn 10769  ax-1cn 10770  ax-icn 10771  ax-addcl 10772  ax-addrcl 10773  ax-mulcl 10774  ax-mulrcl 10775  ax-mulcom 10776  ax-addass 10777  ax-mulass 10778  ax-distr 10779  ax-i2m1 10780  ax-1ne0 10781  ax-1rid 10782  ax-rnegex 10783  ax-rrecex 10784  ax-cnre 10785  ax-pre-lttri 10786  ax-pre-lttrn 10787  ax-pre-ltadd 10788  ax-pre-mulgt0 10789
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 2071  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rmo 3062  df-rab 3063  df-v 3403  df-sbc 3688  df-csb 3803  df-dif 3860  df-un 3862  df-in 3864  df-ss 3874  df-pss 3876  df-nul 4228  df-if 4430  df-pw 4505  df-sn 4532  df-pr 4534  df-tp 4536  df-op 4538  df-uni 4810  df-int 4850  df-iun 4896  df-iin 4897  df-br 5044  df-opab 5106  df-mpt 5125  df-tr 5151  df-id 5444  df-eprel 5449  df-po 5457  df-so 5458  df-fr 5498  df-se 5499  df-we 5500  df-xp 5546  df-rel 5547  df-cnv 5548  df-co 5549  df-dm 5550  df-rn 5551  df-res 5552  df-ima 5553  df-pred 6149  df-ord 6205  df-on 6206  df-lim 6207  df-suc 6208  df-iota 6327  df-fun 6371  df-fn 6372  df-f 6373  df-f1 6374  df-fo 6375  df-f1o 6376  df-fv 6377  df-isom 6378  df-riota 7159  df-ov 7205  df-oprab 7206  df-mpo 7207  df-om 7634  df-1st 7750  df-2nd 7751  df-wrecs 8036  df-recs 8097  df-rdg 8135  df-1o 8191  df-er 8380  df-map 8499  df-pm 8500  df-en 8616  df-dom 8617  df-sdom 8618  df-fin 8619  df-card 9538  df-acn 9541  df-ac 9713  df-pnf 10852  df-mnf 10853  df-xr 10854  df-ltxr 10855  df-le 10856  df-sub 11047  df-neg 11048  df-nn 11814  df-n0 12074  df-z 12160  df-uz 12422  df-fz 13079  df-top 21763  df-topon 21780  df-cld 21888  df-ntr 21889  df-cls 21890  df-lm 22098  df-haus 22184  df-1stc 22308
This theorem is referenced by:  hauspwdom  22370
  Copyright terms: Public domain W3C validator