Theorem lfinpfin 23352

Description: A locally finite cover is point-finite. (Contributed by Jeff Hankins, 21-Jan-2010.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 11-Sep-2015.)

Assertion

Ref	Expression
lfinpfin	⊢ (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) → 𝐴 ∈ PtFin)

Proof of Theorem lfinpfin

Dummy variables 𝑛 𝑠 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2724	. . . . . . . 8 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
2		eqid 2724	. . . . . . . 8 ⊢ ∪ 𝐴 = ∪ 𝐴
3	1, 2	locfinbas 23350	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) → ∪ 𝐽 = ∪ 𝐴)
4	3	eleq2d 2811	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) → (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↔ 𝑥 ∈ ∪ 𝐴))
5	4	biimpar 477	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐴) → 𝑥 ∈ ∪ 𝐽)
6	1	locfinnei 23351	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐽) → ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
7	5, 6	syldan 590	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐴) → ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
8		inelcm 4457	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑠 ∧ 𝑥 ∈ 𝑛) → (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅)
9	8	expcom 413	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑛 → (𝑥 ∈ 𝑠 → (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅))
10	9	ad2antlr 724	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ 𝑛) ∧ 𝑠 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑠 → (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅))
11	10	ss2rabdv 4066	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ 𝑛) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ⊆ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅})
12		ssfi 9170	. . . . . . . 8 ⊢ (({𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ⊆ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅}) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ∈ Fin)
13	12	expcom 413	. . . . . . 7 ⊢ ({𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ⊆ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} → ({𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ∈ Fin))
14	11, 13	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ 𝑛) → ({𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ∈ Fin))
15	14	expimpd 453	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐴) → ((𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ∈ Fin))
16	15	rexlimdvw 3152	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐴) → (∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ∈ Fin))
17	7, 16	mpd 15	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐴) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ∈ Fin)
18	17	ralrimiva 3138	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) → ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐴{𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ∈ Fin)
19	2	isptfin 23344	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) → (𝐴 ∈ PtFin ↔ ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐴{𝑠 ∈ 𝐴 ∣ 𝑥 ∈ 𝑠} ∈ Fin))
20	18, 19	mpbird 257	1 ⊢ (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) → 𝐴 ∈ PtFin)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2932  ∀wral 3053  ∃wrex 3062  {crab 3424   ∩ cin 3940   ⊆ wss 3941  ∅c0 4315  ∪ cuni 4900  ‘cfv 6534  Fincfn 8936  PtFincptfin 23331  LocFinclocfin 23332

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-ral 3054  df-rex 3063  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-op 4628  df-uni 4901  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-om 7850  df-1o 8462  df-en 8937  df-fin 8940  df-top 22720  df-ptfin 23334  df-locfin 23335

This theorem is referenced by:  locfindis  23358