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

Theorem pptbas 23195
Description: The particular point topology is generated by a basis consisting of pairs {𝑥, 𝑃} for each 𝑥𝐴. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
pptbas ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑥𝑥 = ∅)} = (topGen‘ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑃   𝑥,𝑉

Proof of Theorem pptbas
Dummy variables 𝑤 𝑣 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ppttop 23194 . . . 4 ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)} ∈ (TopOn‘𝐴))
2 topontop 23100 . . . 4 ({𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)} ∈ (TopOn‘𝐴) → {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)} ∈ Top)
31, 2syl 18 . . 3 ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)} ∈ Top)
4 eleq2 2854 . . . . . . 7 (𝑦 = {𝑥, 𝑃} → (𝑃𝑦𝑃 ∈ {𝑥, 𝑃}))
5 eqeq1 2769 . . . . . . 7 (𝑦 = {𝑥, 𝑃} → (𝑦 = ∅ ↔ {𝑥, 𝑃} = ∅))
64, 5orbi12d 932 . . . . . 6 (𝑦 = {𝑥, 𝑃} → ((𝑃𝑦𝑦 = ∅) ↔ (𝑃 ∈ {𝑥, 𝑃} ∨ {𝑥, 𝑃} = ∅)))
7 simpr 490 . . . . . . . 8 (((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
8 simplr 781 . . . . . . . 8 (((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑃𝐴)
97, 8prssd 4790 . . . . . . 7 (((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ 𝑥𝐴) → {𝑥, 𝑃} ⊆ 𝐴)
10 prex 5411 . . . . . . . 8 {𝑥, 𝑃} ∈ V
1110elpw 4568 . . . . . . 7 ({𝑥, 𝑃} ∈ 𝒫 𝐴 ↔ {𝑥, 𝑃} ⊆ 𝐴)
129, 11sylibr 237 . . . . . 6 (((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ 𝑥𝐴) → {𝑥, 𝑃} ∈ 𝒫 𝐴)
13 prid2g 4729 . . . . . . . 8 (𝑃𝐴𝑃 ∈ {𝑥, 𝑃})
1413ad2antlr 740 . . . . . . 7 (((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑃 ∈ {𝑥, 𝑃})
1514orcd 887 . . . . . 6 (((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑃 ∈ {𝑥, 𝑃} ∨ {𝑥, 𝑃} = ∅))
166, 12, 15elrabd 3654 . . . . 5 (((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ 𝑥𝐴) → {𝑥, 𝑃} ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)})
1716fmpttd 7114 . . . 4 ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃}):𝐴⟶{𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)})
1817frnd 6718 . . 3 ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃}) ⊆ {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)})
19 eleq2 2854 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑧 → (𝑃𝑦𝑃𝑧))
20 eqeq1 2769 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑧 → (𝑦 = ∅ ↔ 𝑧 = ∅))
2119, 20orbi12d 932 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑧 → ((𝑃𝑦𝑦 = ∅) ↔ (𝑃𝑧𝑧 = ∅)))
2221elrab 3652 . . . . 5 (𝑧 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)} ↔ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅)))
23 elpwi 4571 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴𝑧𝐴)
2423ad2antrl 741 . . . . . . . . . 10 (((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) → 𝑧𝐴)
2524sselda 3938 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → 𝑤𝐴)
26 prid1g 4728 . . . . . . . . . 10 (𝑤𝑧𝑤 ∈ {𝑤, 𝑃})
2726adantl 487 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → 𝑤 ∈ {𝑤, 𝑃})
28 simpr 490 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → 𝑤𝑧)
29 n0i 4293 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤𝑧 → ¬ 𝑧 = ∅)
3029adantl 487 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → ¬ 𝑧 = ∅)
31 simplrr 790 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → (𝑃𝑧𝑧 = ∅))
3231ord 878 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → (¬ 𝑃𝑧𝑧 = ∅))
3330, 32mt3d 149 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → 𝑃𝑧)
3428, 33prssd 4790 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → {𝑤, 𝑃} ⊆ 𝑧)
35 preq1 4701 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑤 → {𝑥, 𝑃} = {𝑤, 𝑃})
3635eleq2d 2851 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑤 → (𝑤 ∈ {𝑥, 𝑃} ↔ 𝑤 ∈ {𝑤, 𝑃}))
3735sseq1d 3969 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑤 → ({𝑥, 𝑃} ⊆ 𝑧 ↔ {𝑤, 𝑃} ⊆ 𝑧))
3836, 37anbi12d 644 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑤 → ((𝑤 ∈ {𝑥, 𝑃} ∧ {𝑥, 𝑃} ⊆ 𝑧) ↔ (𝑤 ∈ {𝑤, 𝑃} ∧ {𝑤, 𝑃} ⊆ 𝑧)))
3938rspcev 3583 . . . . . . . . 9 ((𝑤𝐴 ∧ (𝑤 ∈ {𝑤, 𝑃} ∧ {𝑤, 𝑃} ⊆ 𝑧)) → ∃𝑥𝐴 (𝑤 ∈ {𝑥, 𝑃} ∧ {𝑥, 𝑃} ⊆ 𝑧))
4025, 27, 34, 39syl12anc 850 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → ∃𝑥𝐴 (𝑤 ∈ {𝑥, 𝑃} ∧ {𝑥, 𝑃} ⊆ 𝑧))
4110rgenw 3085 . . . . . . . . 9 𝑥𝐴 {𝑥, 𝑃} ∈ V
42 eqid 2765 . . . . . . . . . 10 (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃}) = (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})
43 eleq2 2854 . . . . . . . . . . 11 (𝑣 = {𝑥, 𝑃} → (𝑤𝑣𝑤 ∈ {𝑥, 𝑃}))
44 sseq1 3963 . . . . . . . . . . 11 (𝑣 = {𝑥, 𝑃} → (𝑣𝑧 ↔ {𝑥, 𝑃} ⊆ 𝑧))
4543, 44anbi12d 644 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = {𝑥, 𝑃} → ((𝑤𝑣𝑣𝑧) ↔ (𝑤 ∈ {𝑥, 𝑃} ∧ {𝑥, 𝑃} ⊆ 𝑧)))
4642, 45rexrnmptw 7094 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝐴 {𝑥, 𝑃} ∈ V → (∃𝑣 ∈ ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})(𝑤𝑣𝑣𝑧) ↔ ∃𝑥𝐴 (𝑤 ∈ {𝑥, 𝑃} ∧ {𝑥, 𝑃} ⊆ 𝑧)))
4741, 46ax-mp 5 . . . . . . . 8 (∃𝑣 ∈ ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})(𝑤𝑣𝑣𝑧) ↔ ∃𝑥𝐴 (𝑤 ∈ {𝑥, 𝑃} ∧ {𝑥, 𝑃} ⊆ 𝑧))
4840, 47sylibr 237 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) ∧ 𝑤𝑧) → ∃𝑣 ∈ ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})(𝑤𝑣𝑣𝑧))
4948ralrimiva 3159 . . . . . 6 (((𝐴𝑉𝑃𝐴) ∧ (𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅))) → ∀𝑤𝑧𝑣 ∈ ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})(𝑤𝑣𝑣𝑧))
5049ex 418 . . . . 5 ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → ((𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ (𝑃𝑧𝑧 = ∅)) → ∀𝑤𝑧𝑣 ∈ ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})(𝑤𝑣𝑣𝑧)))
5122, 50biimtrid 245 . . . 4 ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → (𝑧 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)} → ∀𝑤𝑧𝑣 ∈ ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})(𝑤𝑣𝑣𝑧)))
5251ralrimiv 3158 . . 3 ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → ∀𝑧 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)}∀𝑤𝑧𝑣 ∈ ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})(𝑤𝑣𝑣𝑧))
53 basgen2 23176 . . 3 (({𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)} ∈ Top ∧ ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃}) ⊆ {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)} ∧ ∀𝑧 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)}∀𝑤𝑧𝑣 ∈ ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})(𝑤𝑣𝑣𝑧)) → (topGen‘ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})) = {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)})
543, 18, 52, 53syl3anc 1398 . 2 ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → (topGen‘ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})) = {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)})
55 eleq2 2854 . . . 4 (𝑦 = 𝑥 → (𝑃𝑦𝑃𝑥))
56 eqeq1 2769 . . . 4 (𝑦 = 𝑥 → (𝑦 = ∅ ↔ 𝑥 = ∅))
5755, 56orbi12d 932 . . 3 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑃𝑦𝑦 = ∅) ↔ (𝑃𝑥𝑥 = ∅)))
5857cbvrabv 3428 . 2 {𝑦 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑦𝑦 = ∅)} = {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑥𝑥 = ∅)}
5954, 58eqtr2di 2817 1 ((𝐴𝑉𝑃𝐴) → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝑃𝑥𝑥 = ∅)} = (topGen‘ran (𝑥𝐴 ↦ {𝑥, 𝑃})))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401  wo 861   = wceq 1570  wcel 2146  wral 3081  wrex 3091  {crab 3418  Vcvv 3457  wss 3906  c0 4286  𝒫 cpw 4564  {cpr 4593  cmpt 5194  ran crn 5664  cfv 6540  topGenctg 17508  Topctop 23080  TopOnctopon 23097
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-fv 6548  df-topgen 17514  df-top 23081  df-topon 23098
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator