Theorem met1stc 24884

Description: The topology generated by a metric space is first-countable. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Mar-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
methaus.1	⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)

Assertion

Ref	Expression
met1stc	⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ 1stω)

Proof of Theorem met1stc

Dummy variables 𝑛 𝑟 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		methaus.1	. . 3 ⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
2	1	mopntop 24803	. 2 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
3	1	mopnuni 24804	. . . . . 6 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
4	3	eleq2d 2850	. . . . 5 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↔ 𝑥 ∈ ∪ 𝐽))
5	4	biimpar 483	. . . 4 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐽) → 𝑥 ∈ 𝑋)
6		simpll 779	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
7		simplr 781	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑥 ∈ 𝑋)
8		nnrp 13170	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℝ+)
9	8	adantl 487	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℝ+)
10	9	rpreccld 13212	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ+)
11	10	rpxrd 13203	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (1 / 𝑛) ∈ ℝ*)
12	1	blopn 24863	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (1 / 𝑛) ∈ ℝ*) → (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)) ∈ 𝐽)
13	6, 7, 11, 12	syl3anc 1399	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)) ∈ 𝐽)
14	13	fmpttd 7145	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))):ℕ⟶𝐽)
15	14	frnd 6746	. . . . . 6 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ⊆ 𝐽)
16		nnex 12379	. . . . . . . . 9 ⊢ ℕ ∈ V
17	16	mptex 7258	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ∈ V
18	17	rnex 7954	. . . . . . 7 ⊢ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ∈ V
19	18	elpw 4564	. . . . . 6 ⊢ (ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ∈ 𝒫 𝐽 ↔ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ⊆ 𝐽)
20	15, 19	sylibr 237	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ∈ 𝒫 𝐽)
21		omelon 9682	. . . . . . . . 9 ⊢ ω ∈ On
22		nnenom 14161	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ ≈ ω
23	22	ensymi 9067	. . . . . . . . 9 ⊢ ω ≈ ℕ
24		isnumi 10062	. . . . . . . . 9 ⊢ ((ω ∈ On ∧ ω ≈ ℕ) → ℕ ∈ dom card)
25	21, 23, 24	mp2an 705	. . . . . . . 8 ⊢ ℕ ∈ dom card
26		ovex 7482	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)) ∈ V
27		eqid 2763	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))
28	26, 27	fnmpti 6710	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) Fn ℕ
29		dffn4 6830	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) Fn ℕ ↔ (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))):ℕ⟶ontoran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))))
30	28, 29	mpbi 233	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))):ℕ⟶ontoran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))
31		fodomnum 10173	. . . . . . . 8 ⊢ (ℕ ∈ dom card → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))):ℕ⟶ontoran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ≼ ℕ))
32	25, 30, 31	mp2 9	. . . . . . 7 ⊢ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ≼ ℕ
33		domentr 9076	. . . . . . 7 ⊢ ((ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ≼ ℕ ∧ ℕ ≈ ω) → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ≼ ω)
34	32, 22, 33	mp2an 705	. . . . . 6 ⊢ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ≼ ω
35	34	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ≼ ω)
36		simpll 779	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
37		simprl 783	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) → 𝑧 ∈ 𝐽)
38		simprr 785	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) → 𝑥 ∈ 𝑧)
39	1	mopni2 24856	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)
40	36, 37, 38, 39	syl3anc 1399	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)
41		simp-4l 795	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋))
42		simp-4r 796	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → 𝑥 ∈ 𝑋)
43		simprl 783	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → 𝑦 ∈ ℕ)
44	43	nnrpd 13200	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → 𝑦 ∈ ℝ+)
45	44	rpreccld 13212	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ+)
46		blcntr 24776	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ (1 / 𝑦) ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)))
47	41, 42, 45, 46	syl3anc 1399	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → 𝑥 ∈ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)))
48	45	rpxrd 13203	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ*)
49		simplrl 789	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ+)
50	49	rpxrd 13203	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ*)
51		nnrecre 12418	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ → (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
52	51	ad2antrl 741	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
53	49	rpred 13202	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ)
54		simprr 785	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → (1 / 𝑦) < 𝑟)
55	52, 53, 54	ltled 11495	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → (1 / 𝑦) ≤ 𝑟)
56		ssbl 24786	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ ((1 / 𝑦) ∈ ℝ* ∧ 𝑟 ∈ ℝ*) ∧ (1 / 𝑦) ≤ 𝑟) → (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟))
57	41, 42, 48, 50, 55, 56	syl221anc 1409	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟))
58		simplrr 790	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)
59	57, 58	sstrd 3923	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ 𝑧)
60	47, 59	jca 521	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (1 / 𝑦) < 𝑟)) → (𝑥 ∈ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ∧ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ 𝑧))
61		elrp 13160	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ+ ↔ (𝑟 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑟))
62		nnrecl 12642	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑟 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑟) → ∃𝑦 ∈ ℕ (1 / 𝑦) < 𝑟)
63	61, 62	sylbi 220	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ+ → ∃𝑦 ∈ ℕ (1 / 𝑦) < 𝑟)
64	63	ad2antrl 741	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) → ∃𝑦 ∈ ℕ (1 / 𝑦) < 𝑟)
65	60, 64	reximddv 3182	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑥(ball‘𝐷)𝑟) ⊆ 𝑧)) → ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑥 ∈ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ∧ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ 𝑧))
66	40, 65	rexlimddv 3173	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) → ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑥 ∈ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ∧ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ 𝑧))
67		ovexd 7484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ∈ V)
68		vex 3458	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑤 ∈ V
69		oveq2 7457	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑛 = 𝑦 → (1 / 𝑛) = (1 / 𝑦))
70	69	oveq2d 7465	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 = 𝑦 → (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)) = (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)))
71	70	cbvmptv 5213	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) = (𝑦 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)))
72	71	elrnmpt 5950	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 ∈ V → (𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑤 = (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦))))
73	68, 72	mp1i 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) → (𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑤 = (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦))))
74		eleq2 2853	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑤 = (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) → (𝑥 ∈ 𝑤 ↔ 𝑥 ∈ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦))))
75		sseq1 3938	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑤 = (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) → (𝑤 ⊆ 𝑧 ↔ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ 𝑧))
76	74, 75	anbi12d 644	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 = (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) → ((𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧) ↔ (𝑥 ∈ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ∧ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ 𝑧)))
77	76	adantl 487	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) ∧ 𝑤 = (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦))) → ((𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧) ↔ (𝑥 ∈ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ∧ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ 𝑧)))
78	67, 73, 77	rexxfr2d 5378	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) → (∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))(𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧) ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑥 ∈ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ∧ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑦)) ⊆ 𝑧)))
79	66, 78	mpbird 260	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ (𝑧 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝑧)) → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))(𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧))
80	79	expr 462	. . . . . 6 ⊢ (((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑧 ∈ 𝐽) → (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))(𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧)))
81	80	ralrimiva 3158	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))(𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧)))
82		breq1 5109	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) → (𝑦 ≼ ω ↔ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ≼ ω))
83		rexeq 3319	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) → (∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧) ↔ ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))(𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧)))
84	83	imbi2d 343	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) → ((𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧)) ↔ (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))(𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧))))
85	84	ralbidv 3189	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) → (∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧)) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))(𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧))))
86	82, 85	anbi12d 644	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) → ((𝑦 ≼ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧))) ↔ (ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ≼ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))(𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧)))))
87	86	rspcev 3580	. . . . 5 ⊢ ((ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ∈ 𝒫 𝐽 ∧ (ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛))) ≼ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ ran (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑥(ball‘𝐷)(1 / 𝑛)))(𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧)))) → ∃𝑦 ∈ 𝒫 𝐽(𝑦 ≼ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧))))
88	20, 35, 81, 87	syl12anc 850	. . . 4 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ 𝒫 𝐽(𝑦 ≼ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧))))
89	5, 88	syldan 603	. . 3 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝐽) → ∃𝑦 ∈ 𝒫 𝐽(𝑦 ≼ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧))))
90	89	ralrimiva 3158	. 2 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐽∃𝑦 ∈ 𝒫 𝐽(𝑦 ≼ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧))))
91		eqid 2763	. . 3 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
92	91	is1stc2 23804	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ 1stω ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐽∃𝑦 ∈ 𝒫 𝐽(𝑦 ≼ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑧 → ∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧)))))
93	2, 90, 92	sylanbrc 595	1 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ 1stω)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  𝒫 cpw 4560  ∪ cuni 4870   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5190  dom cdm 5656  ran crn 5657  Oncon0 6386   Fn wfn 6559  ⟶ontowfo 6562  ‘cfv 6564  (class class class)co 7449  ωcom 7909   ≈ cen 9006   ≼ cdom 9007  cardccrd 10051  ℝcr 11236  0cc0 11237  1c1 11238  ℝ^*cxr 11379   < clt 11380   ≤ cle 11381   / cdiv 12011  ℕcn 12373  ℝ⁺crp 13158  ∞Metcxmet 21705  ballcbl 21707  MetOpencmopn 21710  Topctop 23255  1^stωc1stc 23799

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-inf2 9677  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314  ax-pre-sup 11315

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-isom 6573  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-er 8753  df-map 8885  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-sup 9469  df-inf 9470  df-card 10055  df-acn 10058  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-div 12012  df-nn 12374  df-2 12443  df-n0 12645  df-z 12732  df-uz 13004  df-q 13114  df-rp 13159  df-xneg 13279  df-xadd 13280  df-xmul 13281  df-topgen 17655  df-psmet 21712  df-xmet 21713  df-bl 21715  df-mopn 21716  df-top 23256  df-topon 23273  df-bases 23308  df-1stc 23801

This theorem is used by:  metelcls  25670  metcnp4  25675  metcn4  25676