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Theorem ptbasin 23521
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 23516 . . . . 5 (𝑋𝐵 ↔ ∃𝑎((𝑎 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ∧ ∃𝑐 ∈ Fin ∀𝑦 ∈ (𝐴𝑐)(𝑎𝑦) = (𝐹𝑦)) ∧ 𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦)))
31elpt 23516 . . . . 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 3208 . . . . . . . . . . 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 6834 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑘 → (𝑎𝑦) = (𝑎𝑘))
13 fveq2 6834 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑘 → (𝑏𝑦) = (𝑏𝑘))
1412, 13ineq12d 4173 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)) = ((𝑎𝑘) ∩ (𝑏𝑘)))
1514cbvixpv 8853 . . . . . . . . . . . . . 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 9095 . . . . . . . . . . . . . . . 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 7029 . . . . . . . . . . . . . . . 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 6834 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑘 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑘))
2312, 22eleq12d 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑎𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ↔ (𝑎𝑘) ∈ (𝐹𝑘)))
2423rspccva 3575 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2830 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑏𝑦) ∈ (𝐹𝑦) ↔ (𝑏𝑘) ∈ (𝐹𝑘)))
2827rspccva 3575 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 22843 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑐 ⊆ (𝑐𝑑)
34 sscon 4095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑐 ⊆ (𝑐𝑑) → (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑐))
3533, 34ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑐)
3635sseli 3929 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) → 𝑘 ∈ (𝐴𝑐))
3722unieqd 4876 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 = 𝑘 (𝐹𝑦) = (𝐹𝑘))
3812, 37eqeq12d 2752 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑎𝑦) = (𝐹𝑦) ↔ (𝑎𝑘) = (𝐹𝑘)))
3938rspccva 3575 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑑 ⊆ (𝑐𝑑)
43 sscon 4095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑑 ⊆ (𝑐𝑑) → (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑑))
4442, 43ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) ⊆ (𝐴𝑑)
4544sseli 3929 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (𝐴 ∖ (𝑐𝑑)) → 𝑘 ∈ (𝐴𝑑))
4613, 37eqeq12d 2752 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑘 → ((𝑏𝑦) = (𝐹𝑦) ↔ (𝑏𝑘) = (𝐹𝑘)))
4746rspccva 3575 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4173 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4179 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ( (𝐹𝑘) ∩ (𝐹𝑘)) = (𝐹𝑘)
5149, 50eqtrdi 2787 . . . . . . . . . . . . . . 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 23518 . . . . . . . . . . . . . 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 2840 . . . . . . . . . . . . 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 3193 . . . . . . . . . . 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 4167 . . . . . . . . 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 2789 . . . . . . . 8 ((𝑋 = X𝑦𝐴 (𝑎𝑦) ∧ 𝑌 = X𝑦𝐴 (𝑏𝑦)) → (𝑋𝑌) = X𝑦𝐴 ((𝑎𝑦) ∩ (𝑏𝑦)))
6362eleq1d 2821 . . . . . . 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 2714  wral 3051  wrex 3060  cdif 3898  cun 3899  cin 3900  wss 3901   cuni 4863   Fn wfn 6487  wf 6488  cfv 6492  Xcixp 8835  Fincfn 8883  Topctop 22837
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 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680
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 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-om 7809  df-ixp 8836  df-en 8884  df-fin 8887  df-top 22838
This theorem is referenced by:  ptbasin2  23522
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