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Theorem ptbasin 23560
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 23555 . . . . 5 (𝑋𝐵 ↔ ∃𝑎((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)))
31elpt 23555 . . . . 5 (𝑌𝐵 ↔ ∃𝑏((𝑏 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑑 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)))
42, 3anbi12i 634 . . . 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 1962 . . . 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 279 . . 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 662 . . . . 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 1453 . . . . . . . . 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 1094 . . . . . . . . 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 276 . . . . . . . 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 3211 . . . . . . . . . . 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 6827 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑘 → (𝑎𝑦) = (𝑎𝑘))
13 fveq2 6827 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑘 → (𝑏𝑦) = (𝑏𝑘))
1412, 13ineq12d 4150 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) = ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘)))
1514cbvixpv 8853 . . . . . . . . . . . . . 14 X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) = X𝑘𝐴 ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘))
16 simpl1l 1231 . . . . . . . . . . . . . . 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 9095 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑐 ∈ Fin ∧ 𝑑 ∈ Fin) → (𝑐𝑑) ∈ Fin)
1817ad2antrl 734 . . . . . . . . . . . . . . 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 1232 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 7025 . . . . . . . . . . . . . . . 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 1235 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6827 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑘 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑘))
2312, 22eleq12d 2833 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ↔ (𝑎𝑘) ∈ (𝐹𝑘)))
2423rspccva 3559 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑘𝐴) → (𝑎𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
2521, 24sylan 586 . . . . . . . . . . . . . . . 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 1236 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2833 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ↔ (𝑏𝑘) ∈ (𝐹𝑘)))
2827rspccva 3559 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((∀𝑦𝐴 (𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑘𝐴) → (𝑏𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
2926, 28sylan 586 . . . . . . . . . . . . . . . 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 22882 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹𝑘) ∈ Top ∧ (𝑎𝑘) ∈ (𝐹𝑘) ∧ (𝑏𝑘) ∈ (𝐹𝑘)) → ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘)) ∈ (𝐹𝑘))
3120, 25, 29, 30syl3anc 1379 . . . . . . . . . . . . . . 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 786 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑐 ⊆ (𝑐𝑑)
34 sscon 4073 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑐 ⊆ (𝑐𝑑) → (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑐))
3533, 34ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑐)
3635sseli 3911 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) → 𝑘 ∈ (𝐴𝑐))
3722unieqd 4851 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 = 𝑘 (𝐹𝑦) = (𝐹𝑘))
3812, 37eqeq12d 2755 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ↔ (𝑎𝑘) = (𝐹𝑘)))
3938rspccva 3559 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ 𝑘 ∈ (𝐴𝑐)) → (𝑎𝑘) = (𝐹𝑘))
4032, 36, 39syl2an 602 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 787 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4108 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑑 ⊆ (𝑐𝑑)
43 sscon 4073 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑑 ⊆ (𝑐𝑑) → (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑑))
4442, 43ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑑)
4544sseli 3911 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) → 𝑘 ∈ (𝐴𝑑))
4613, 37eqeq12d 2755 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑏𝑦) = (𝐹𝑦) ↔ (𝑏𝑘) = (𝐹𝑘)))
4746rspccva 3559 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((∀𝑦 ∈ (𝐴𝑑)(𝑏𝑦) = (𝐹𝑦) ∧ 𝑘 ∈ (𝐴𝑑)) → (𝑏𝑘) = (𝐹𝑘))
4841, 45, 47syl2an 602 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4150 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4155 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ( (𝐹𝑘) ∩ (𝐹𝑘)) = (𝐹𝑘)
5149, 50eqtrdi 2790 . . . . . . . . . . . . . . 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 23557 . . . . . . . . . . . . . 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 2843 . . . . . . . . . . . . 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 457 . . . . . . . . . . . 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 3196 . . . . . . . . . . 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 244 . . . . . . . . . 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 1126 . . . . . . . . 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 455 . . . . . . . 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 600 . . . . . . 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 4144 . . . . . . . . 9 ((𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)) → (𝑋𝑌) = (X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∩ X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)))
61 ixpin 8861 . . . . . . . . 9 X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) = (X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∩ X𝑦𝐴 (𝑏𝑦))
6260, 61eqtr4di 2792 . . . . . . . 8 ((𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)) → (𝑋𝑌) = X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)))
6362eleq1d 2824 . . . . . . 7 ((𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)) → ((𝑋𝑌) ∈ 𝐵X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) ∈ 𝐵))
6459, 63syl5ibrcom 248 . . . . . 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 454 . . . . 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 243 . . . 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 1941 . . 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 243 . 2 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) → ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑋𝑌) ∈ 𝐵))
6968imp 407 1 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) ∧ (𝑋𝐵𝑌𝐵)) → (𝑋𝑌) ∈ 𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396  w3a 1092   = wceq 1547  wex 1786  wcel 2119  {cab 2717  wral 3053  wrex 3063  cdif 3880  cun 3881  cin 3882  wss 3883   cuni 4838   Fn wfn 6480  wf 6481  cfv 6485  Xcixp 8835  Fincfn 8883  Topctop 22876
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-ral 3054  df-rex 3064  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-op 4562  df-uni 4839  df-iun 4923  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-om 7807  df-ixp 8836  df-en 8884  df-fin 8887  df-top 22877
This theorem is referenced by:  ptbasin2  23561
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