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

Theorem pthaus 22250
 Description: The product of a collection of Hausdorff spaces is Hausdorff. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
pthaus ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) → (∏t𝐹) ∈ Haus)

Proof of Theorem pthaus
Dummy variables 𝑘 𝑚 𝑛 𝑥 𝑦 𝑧 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 haustop 21943 . . . . 5 (𝑥 ∈ Haus → 𝑥 ∈ Top)
21ssriv 3919 . . . 4 Haus ⊆ Top
3 fss 6501 . . . 4 ((𝐹:𝐴⟶Haus ∧ Haus ⊆ Top) → 𝐹:𝐴⟶Top)
42, 3mpan2 690 . . 3 (𝐹:𝐴⟶Haus → 𝐹:𝐴⟶Top)
5 pttop 22194 . . 3 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) → (∏t𝐹) ∈ Top)
64, 5sylan2 595 . 2 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) → (∏t𝐹) ∈ Top)
7 simprl 770 . . . . . . . 8 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → 𝑥 (∏t𝐹))
8 eqid 2798 . . . . . . . . . . 11 (∏t𝐹) = (∏t𝐹)
98ptuni 22206 . . . . . . . . . 10 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top) → X𝑘𝐴 (𝐹𝑘) = (∏t𝐹))
104, 9sylan2 595 . . . . . . . . 9 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) → X𝑘𝐴 (𝐹𝑘) = (∏t𝐹))
1110adantr 484 . . . . . . . 8 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → X𝑘𝐴 (𝐹𝑘) = (∏t𝐹))
127, 11eleqtrrd 2893 . . . . . . 7 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → 𝑥X𝑘𝐴 (𝐹𝑘))
13 ixpfn 8452 . . . . . . 7 (𝑥X𝑘𝐴 (𝐹𝑘) → 𝑥 Fn 𝐴)
1412, 13syl 17 . . . . . 6 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → 𝑥 Fn 𝐴)
15 simprr 772 . . . . . . . 8 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → 𝑦 (∏t𝐹))
1615, 11eleqtrrd 2893 . . . . . . 7 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → 𝑦X𝑘𝐴 (𝐹𝑘))
17 ixpfn 8452 . . . . . . 7 (𝑦X𝑘𝐴 (𝐹𝑘) → 𝑦 Fn 𝐴)
1816, 17syl 17 . . . . . 6 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → 𝑦 Fn 𝐴)
19 eqfnfv 6779 . . . . . 6 ((𝑥 Fn 𝐴𝑦 Fn 𝐴) → (𝑥 = 𝑦 ↔ ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑘) = (𝑦𝑘)))
2014, 18, 19syl2anc 587 . . . . 5 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → (𝑥 = 𝑦 ↔ ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑘) = (𝑦𝑘)))
2120necon3abid 3023 . . . 4 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → (𝑥𝑦 ↔ ¬ ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑘) = (𝑦𝑘)))
22 rexnal 3201 . . . . 5 (∃𝑘𝐴 ¬ (𝑥𝑘) = (𝑦𝑘) ↔ ¬ ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑘) = (𝑦𝑘))
23 df-ne 2988 . . . . . . 7 ((𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘) ↔ ¬ (𝑥𝑘) = (𝑦𝑘))
24 simpllr 775 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → 𝐹:𝐴⟶Haus)
25 simprl 770 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → 𝑘𝐴)
2624, 25ffvelrnd 6829 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → (𝐹𝑘) ∈ Haus)
27 vex 3444 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥 ∈ V
2827elixp 8453 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥X𝑘𝐴 (𝐹𝑘) ↔ (𝑥 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑘) ∈ (𝐹𝑘)))
2928simprbi 500 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥X𝑘𝐴 (𝐹𝑘) → ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
3012, 29syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
3130r19.21bi 3173 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ 𝑘𝐴) → (𝑥𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
3231adantrr 716 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → (𝑥𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
33 vex 3444 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦 ∈ V
3433elixp 8453 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦X𝑘𝐴 (𝐹𝑘) ↔ (𝑦 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑘𝐴 (𝑦𝑘) ∈ (𝐹𝑘)))
3534simprbi 500 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦X𝑘𝐴 (𝐹𝑘) → ∀𝑘𝐴 (𝑦𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
3616, 35syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → ∀𝑘𝐴 (𝑦𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
3736r19.21bi 3173 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ 𝑘𝐴) → (𝑦𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
3837adantrr 716 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → (𝑦𝑘) ∈ (𝐹𝑘))
39 simprr 772 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))
40 eqid 2798 . . . . . . . . . . 11 (𝐹𝑘) = (𝐹𝑘)
4140hausnei 21940 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝑘) ∈ Haus ∧ ((𝑥𝑘) ∈ (𝐹𝑘) ∧ (𝑦𝑘) ∈ (𝐹𝑘) ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → ∃𝑚 ∈ (𝐹𝑘)∃𝑛 ∈ (𝐹𝑘)((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))
4226, 32, 38, 39, 41syl13anc 1369 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → ∃𝑚 ∈ (𝐹𝑘)∃𝑛 ∈ (𝐹𝑘)((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))
43 simp-4l 782 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → 𝐴𝑉)
444ad4antlr 732 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → 𝐹:𝐴⟶Top)
4525adantr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → 𝑘𝐴)
46 eqid 2798 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∏t𝐹) = (∏t𝐹)
4746, 8ptpjcn 22223 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Top ∧ 𝑘𝐴) → (𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) ∈ ((∏t𝐹) Cn (𝐹𝑘)))
4843, 44, 45, 47syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → (𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) ∈ ((∏t𝐹) Cn (𝐹𝑘)))
49 simprll 778 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → 𝑚 ∈ (𝐹𝑘))
50 eqid 2798 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) = (𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘))
5150mptpreima 6059 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) “ 𝑚) = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚}
52 cnima 21877 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) ∈ ((∏t𝐹) Cn (𝐹𝑘)) ∧ 𝑚 ∈ (𝐹𝑘)) → ((𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) “ 𝑚) ∈ (∏t𝐹))
5351, 52eqeltrrid 2895 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) ∈ ((∏t𝐹) Cn (𝐹𝑘)) ∧ 𝑚 ∈ (𝐹𝑘)) → {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∈ (∏t𝐹))
5448, 49, 53syl2anc 587 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∈ (∏t𝐹))
55 simprlr 779 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → 𝑛 ∈ (𝐹𝑘))
5650mptpreima 6059 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) “ 𝑛) = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛}
57 cnima 21877 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) ∈ ((∏t𝐹) Cn (𝐹𝑘)) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) → ((𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) “ 𝑛) ∈ (∏t𝐹))
5856, 57eqeltrrid 2895 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑧 (∏t𝐹) ↦ (𝑧𝑘)) ∈ ((∏t𝐹) Cn (𝐹𝑘)) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) → {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛} ∈ (∏t𝐹))
5948, 55, 58syl2anc 587 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛} ∈ (∏t𝐹))
60 fveq1 6644 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑘) = (𝑥𝑘))
6160eleq1d 2874 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑥 → ((𝑧𝑘) ∈ 𝑚 ↔ (𝑥𝑘) ∈ 𝑚))
627ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → 𝑥 (∏t𝐹))
63 simprr1 1218 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → (𝑥𝑘) ∈ 𝑚)
6461, 62, 63elrabd 3630 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → 𝑥 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚})
65 fveq1 6644 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧𝑘) = (𝑦𝑘))
6665eleq1d 2874 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑦 → ((𝑧𝑘) ∈ 𝑛 ↔ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛))
6715ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → 𝑦 (∏t𝐹))
68 simprr2 1219 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → (𝑦𝑘) ∈ 𝑛)
6966, 67, 68elrabd 3630 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → 𝑦 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛})
70 inrab 4227 . . . . . . . . . . . . 13 ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛}) = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ ((𝑧𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛)}
71 simprr3 1220 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → (𝑚𝑛) = ∅)
72 inelcm 4372 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑧𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛) → (𝑚𝑛) ≠ ∅)
7372necon2bi 3017 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑚𝑛) = ∅ → ¬ ((𝑧𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛))
7471, 73syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → ¬ ((𝑧𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛))
7574ralrimivw 3150 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → ∀𝑧 (∏t𝐹) ¬ ((𝑧𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛))
76 rabeq0 4292 . . . . . . . . . . . . . 14 ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ ((𝑧𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛)} = ∅ ↔ ∀𝑧 (∏t𝐹) ¬ ((𝑧𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛))
7775, 76sylibr 237 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → {𝑧 (∏t𝐹) ∣ ((𝑧𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛)} = ∅)
7870, 77syl5eq 2845 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛}) = ∅)
79 eleq2 2878 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} → (𝑥𝑢𝑥 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚}))
80 ineq1 4131 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑢 = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} → (𝑢𝑣) = ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ 𝑣))
8180eqeq1d 2800 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} → ((𝑢𝑣) = ∅ ↔ ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ 𝑣) = ∅))
8279, 813anbi13d 1435 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} → ((𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅) ↔ (𝑥 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∧ 𝑦𝑣 ∧ ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ 𝑣) = ∅)))
83 eleq2 2878 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑣 = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛} → (𝑦𝑣𝑦 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛}))
84 ineq2 4133 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑣 = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛} → ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ 𝑣) = ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛}))
8584eqeq1d 2800 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑣 = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛} → (({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ 𝑣) = ∅ ↔ ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛}) = ∅))
8683, 853anbi23d 1436 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑣 = {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛} → ((𝑥 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∧ 𝑦𝑣 ∧ ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ 𝑣) = ∅) ↔ (𝑥 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∧ 𝑦 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛} ∧ ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛}) = ∅)))
8782, 86rspc2ev 3583 . . . . . . . . . . . 12 (({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∈ (∏t𝐹) ∧ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛} ∈ (∏t𝐹) ∧ (𝑥 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∧ 𝑦 ∈ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛} ∧ ({𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑚} ∩ {𝑧 (∏t𝐹) ∣ (𝑧𝑘) ∈ 𝑛}) = ∅)) → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))
8854, 59, 64, 69, 78, 87syl113anc 1379 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ ((𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘)) ∧ ((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))) → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))
8988expr 460 . . . . . . . . . 10 (((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) ∧ (𝑚 ∈ (𝐹𝑘) ∧ 𝑛 ∈ (𝐹𝑘))) → (((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅) → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅)))
9089rexlimdvva 3253 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → (∃𝑚 ∈ (𝐹𝑘)∃𝑛 ∈ (𝐹𝑘)((𝑥𝑘) ∈ 𝑚 ∧ (𝑦𝑘) ∈ 𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅) → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅)))
9142, 90mpd 15 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ (𝑘𝐴 ∧ (𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘))) → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))
9291expr 460 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ 𝑘𝐴) → ((𝑥𝑘) ≠ (𝑦𝑘) → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅)))
9323, 92syl5bir 246 . . . . . 6 ((((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) ∧ 𝑘𝐴) → (¬ (𝑥𝑘) = (𝑦𝑘) → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅)))
9493rexlimdva 3243 . . . . 5 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → (∃𝑘𝐴 ¬ (𝑥𝑘) = (𝑦𝑘) → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅)))
9522, 94syl5bir 246 . . . 4 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → (¬ ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑘) = (𝑦𝑘) → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅)))
9621, 95sylbid 243 . . 3 (((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) ∧ (𝑥 (∏t𝐹) ∧ 𝑦 (∏t𝐹))) → (𝑥𝑦 → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅)))
9796ralrimivva 3156 . 2 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) → ∀𝑥 (∏t𝐹)∀𝑦 (∏t𝐹)(𝑥𝑦 → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅)))
9846ishaus 21934 . 2 ((∏t𝐹) ∈ Haus ↔ ((∏t𝐹) ∈ Top ∧ ∀𝑥 (∏t𝐹)∀𝑦 (∏t𝐹)(𝑥𝑦 → ∃𝑢 ∈ (∏t𝐹)∃𝑣 ∈ (∏t𝐹)(𝑥𝑢𝑦𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))))
996, 97, 98sylanbrc 586 1 ((𝐴𝑉𝐹:𝐴⟶Haus) → (∏t𝐹) ∈ Haus)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2987  ∀wral 3106  ∃wrex 3107  {crab 3110   ∩ cin 3880   ⊆ wss 3881  ∅c0 4243  ∪ cuni 4800   ↦ cmpt 5110  ◡ccnv 5518   “ cima 5522   Fn wfn 6319  ⟶wf 6320  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135  Xcixp 8446  ∏tcpt 16706  Topctop 21505   Cn ccn 21836  Hauscha 21920 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7443 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7563  df-wrecs 7932  df-recs 7993  df-rdg 8031  df-1o 8087  df-oadd 8091  df-er 8274  df-map 8393  df-ixp 8447  df-en 8495  df-fin 8498  df-fi 8861  df-topgen 16711  df-pt 16712  df-top 21506  df-topon 21523  df-bases 21558  df-cn 21839  df-haus 21927 This theorem is referenced by:  poimirlem30  35103
 Copyright terms: Public domain W3C validator