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Theorem ptbasin 23512
Description: The basis for a product topology is closed under intersections. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Feb-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
ptbas.1 𝐵 = {𝑥 ∣ ∃𝑔((𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑔𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑧 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑧)(𝑔𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑥 = X𝑦𝐴 (𝑔𝑦))}
Assertion
Ref Expression
ptbasin (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑋𝐵𝑌𝐵)) → (𝑋𝑌) ∈ 𝐵)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑔,𝑦,𝑧,𝐴   𝑔,𝑌,𝑥   𝑔,𝐹,𝑥,𝑦,𝑧   𝑔,𝑋,𝑥,𝑧   𝑔,𝑉,𝑥,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑦,𝑧,𝑔)   𝑋(𝑦)   𝑌(𝑦,𝑧)

Proof of Theorem ptbasin
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑐 𝑑 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ptbas.1 . . . . . 6 𝐵 = {𝑥 ∣ ∃𝑔((𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑔𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑧 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑧)(𝑔𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑥 = X𝑦𝐴 (𝑔𝑦))}
21elpt 23507 . . . . 5 (𝑋𝐵 ↔ ∃𝑎((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)))
31elpt 23507 . . . . 5 (𝑌𝐵 ↔ ∃𝑏((𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)))
42, 3anbi12i 628 . . . 4 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) ↔ (∃𝑎((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)) ∧ ∃𝑏((𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))))
5 exdistrv 1956 . . . 4 (∃𝑎𝑏(((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)) ∧ ((𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))) ↔ (∃𝑎((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)) ∧ ∃𝑏((𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))))
64, 5bitr4i 278 . . 3 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) ↔ ∃𝑎𝑏(((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)) ∧ ((𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))))
7 an4 656 . . . . 5 ((((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)) ∧ ((𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))) ↔ (((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ (𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦))) ∧ (𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))))
8 an6 1447 . . . . . . . . 9 (((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ (𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦))) ↔ ((𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦)) ∧ (∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦))))
9 df-3an 1088 . . . . . . . . 9 (((𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦)) ∧ (∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦))) ↔ (((𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ (∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦))))
108, 9bitri 275 . . . . . . . 8 (((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ (𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦))) ↔ (((𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ (∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦))))
11 reeanv 3205 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑐 ∈ Fin ∃𝑑 ∈ Fin (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ↔ (∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))
12 fveq2 6831 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑘 → (𝑎𝑦) = (𝑎𝑘))
13 fveq2 6831 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑘 → (𝑏𝑦) = (𝑏𝑘))
1412, 13ineq12d 4170 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) = ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘)))
1514cbvixpv 8849 . . . . . . . . . . . . . 14 X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) = X𝑘𝐴 ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘))
16 simpl1l 1225 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → 𝐴𝑉)
17 unfi 9091 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) → (𝑐𝑑) ∈ Fin)
1817ad2antrl 728 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → (𝑐𝑑) ∈ Fin)
19 simpl1r 1226 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → 𝐹:𝐴⟶Top)
2019ffvelcdmda 7026 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) ∧ 𝑘𝐴) → (𝐹𝑘) ∈ Top)
21 simpl3l 1229 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦))
22 fveq2 6831 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑘 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑘))
2312, 22eleq12d 2827 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ↔ (𝑎𝑘) ∈ (𝐹𝑘)))
2423rspccva 3572 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑘𝐴) → (𝑎𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
2521, 24sylan 580 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) ∧ 𝑘𝐴) → (𝑎𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
26 simpl3r 1230 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))
2713, 22eleq12d 2827 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ↔ (𝑏𝑘) ∈ (𝐹𝑘)))
2827rspccva 3572 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑘𝐴) → (𝑏𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
2926, 28sylan 580 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) ∧ 𝑘𝐴) → (𝑏𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
30 inopn 22834 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹𝑘) ∈ Top ∧ (𝑎𝑘) ∈ (𝐹𝑘) ∧ (𝑏𝑘) ∈ (𝐹𝑘)) → ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘)) ∈ (𝐹𝑘))
3120, 25, 29, 30syl3anc 1373 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) ∧ 𝑘𝐴) → ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘)) ∈ (𝐹𝑘))
32 simprrl 780 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦))
33 ssun1 4127 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑐 ⊆ (𝑐𝑑)
34 sscon 4092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑐 ⊆ (𝑐𝑑) → (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑐))
3533, 34ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑐)
3635sseli 3926 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) → 𝑘 ∈ (𝐴𝑐))
3722unieqd 4873 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 = 𝑘 (𝐹𝑦) = (𝐹𝑘))
3812, 37eqeq12d 2749 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ↔ (𝑎𝑘) = (𝐹𝑘)))
3938rspccva 3572 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ 𝑘 ∈ (𝐴𝑐)) → (𝑎𝑘) = (𝐹𝑘))
4032, 36, 39syl2an 596 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) ∧ 𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑))) → (𝑎𝑘) = (𝐹𝑘))
41 simprrr 781 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦))
42 ssun2 4128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑑 ⊆ (𝑐𝑑)
43 sscon 4092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑑 ⊆ (𝑐𝑑) → (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑑))
4442, 43ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑑)
4544sseli 3926 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) → 𝑘 ∈ (𝐴𝑑))
4613, 37eqeq12d 2749 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑏𝑦) = (𝐹𝑦) ↔ (𝑏𝑘) = (𝐹𝑘)))
4746rspccva 3572 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ 𝑘 ∈ (𝐴𝑑)) → (𝑏𝑘) = (𝐹𝑘))
4841, 45, 47syl2an 596 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) ∧ 𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑))) → (𝑏𝑘) = (𝐹𝑘))
4940, 48ineq12d 4170 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) ∧ 𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑))) → ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘)) = ( (𝐹𝑘) ∩ (𝐹𝑘)))
50 inidm 4176 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ( (𝐹𝑘) ∩ (𝐹𝑘)) = (𝐹𝑘)
5149, 50eqtrdi 2784 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) ∧ 𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑))) → ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘)) = (𝐹𝑘))
521, 16, 18, 31, 51elptr2 23509 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → X𝑘𝐴 ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘)) ∈ 𝐵)
5315, 52eqeltrid 2837 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) ∧ (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) ∈ 𝐵)
5453expr 456 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ (𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin)) → ((∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) → X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) ∈ 𝐵))
5554rexlimdvva 3190 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) → (∃𝑐 ∈ Fin ∃𝑑 ∈ Fin (∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) → X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) ∈ 𝐵))
5611, 55biimtrrid 243 . . . . . . . . . 10 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) → ((∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) → X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) ∈ 𝐵))
57563expb 1120 . . . . . . . . 9 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ ((𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦)))) → ((∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) → X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) ∈ 𝐵))
5857impr 454 . . . . . . . 8 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (((𝑎 Fn 𝐴𝑏 Fn 𝐴) ∧ (∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦))) ∧ (∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) ∈ 𝐵)
5910, 58sylan2b 594 . . . . . . 7 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ ((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ (𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) ∈ 𝐵)
60 ineq12 4164 . . . . . . . . 9 ((𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)) → (𝑋𝑌) = (X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∩ X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)))
61 ixpin 8857 . . . . . . . . 9 X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) = (X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∩ X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))
6260, 61eqtr4di 2786 . . . . . . . 8 ((𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)) → (𝑋𝑌) = X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)))
6362eleq1d 2818 . . . . . . 7 ((𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)) → ((𝑋𝑌) ∈ 𝐵X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) ∈ 𝐵))
6459, 63syl5ibrcom 247 . . . . . 6 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ ((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ (𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)))) → ((𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)) → (𝑋𝑌) ∈ 𝐵))
6564expimpd 453 . . . . 5 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) → ((((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ (𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦))) ∧ (𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))) → (𝑋𝑌) ∈ 𝐵))
667, 65biimtrid 242 . . . 4 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) → ((((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)) ∧ ((𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))) → (𝑋𝑌) ∈ 𝐵))
6766exlimdvv 1935 . . 3 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) → (∃𝑎𝑏(((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)) ∧ ((𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))) → (𝑋𝑌) ∈ 𝐵))
686, 67biimtrid 242 . 2 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) → ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑋𝑌) ∈ 𝐵))
6968imp 406 1 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑋𝐵𝑌𝐵)) → (𝑋𝑌) ∈ 𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1541  wex 1780  wcel 2113  {cab 2711  wral 3048  wrex 3057  cdif 3895  cun 3896  cin 3897  wss 3898   cuni 4860   Fn wfn 6484  wf 6485  cfv 6489  Xcixp 8831  Fincfn 8879  Topctop 22828
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7677
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-ral 3049  df-rex 3058  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4861  df-iun 4945  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-om 7806  df-ixp 8832  df-en 8880  df-fin 8883  df-top 22829
This theorem is referenced by:  ptbasin2  23513
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