Theorem qtopuni 23710

Description: The base set of the quotient topology. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Mar-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
qtoptop.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
qtopuni	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → 𝑌 = ∪ (𝐽 qTop 𝐹))

Proof of Theorem qtopuni

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ssidd 4007	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → 𝑌 ⊆ 𝑌)
2		fof 6820	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹:𝑋–onto→𝑌 → 𝐹:𝑋⟶𝑌)
3	2	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → 𝐹:𝑋⟶𝑌)
4		fimacnv 6758	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:𝑋⟶𝑌 → (◡𝐹 “ 𝑌) = 𝑋)
5	3, 4	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → (◡𝐹 “ 𝑌) = 𝑋)
6		qtoptop.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
7	6	topopn 22912	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 ∈ Top → 𝑋 ∈ 𝐽)
8	7	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → 𝑋 ∈ 𝐽)
9	5, 8	eqeltrd 2841	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → (◡𝐹 “ 𝑌) ∈ 𝐽)
10	6	elqtop2 23709	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → (𝑌 ∈ (𝐽 qTop 𝐹) ↔ (𝑌 ⊆ 𝑌 ∧ (◡𝐹 “ 𝑌) ∈ 𝐽)))
11	1, 9, 10	mpbir2and 713	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → 𝑌 ∈ (𝐽 qTop 𝐹))
12		elssuni 4937	. . 3 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐽 qTop 𝐹) → 𝑌 ⊆ ∪ (𝐽 qTop 𝐹))
13	11, 12	syl 17	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → 𝑌 ⊆ ∪ (𝐽 qTop 𝐹))
14	6	elqtop2 23709	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → (𝑥 ∈ (𝐽 qTop 𝐹) ↔ (𝑥 ⊆ 𝑌 ∧ (◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽)))
15		simpl 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ⊆ 𝑌 ∧ (◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽) → 𝑥 ⊆ 𝑌)
16		velpw 4605	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑌 ↔ 𝑥 ⊆ 𝑌)
17	15, 16	sylibr 234	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ⊆ 𝑌 ∧ (◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽) → 𝑥 ∈ 𝒫 𝑌)
18	14, 17	biimtrdi 253	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → (𝑥 ∈ (𝐽 qTop 𝐹) → 𝑥 ∈ 𝒫 𝑌))
19	18	ssrdv 3989	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → (𝐽 qTop 𝐹) ⊆ 𝒫 𝑌)
20		sspwuni 5100	. . 3 ⊢ ((𝐽 qTop 𝐹) ⊆ 𝒫 𝑌 ↔ ∪ (𝐽 qTop 𝐹) ⊆ 𝑌)
21	19, 20	sylib 218	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → ∪ (𝐽 qTop 𝐹) ⊆ 𝑌)
22	13, 21	eqssd 4001	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐹:𝑋–onto→𝑌) → 𝑌 = ∪ (𝐽 qTop 𝐹))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ⊆ wss 3951  𝒫 cpw 4600  ∪ cuni 4907  ^◡ccnv 5684   “ cima 5688  ⟶wf 6557  –onto→wfo 6559  (class class class)co 7431   qTop cqtop 17548  Topctop 22899

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-id 5578  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-qtop 17552  df-top 22900

This theorem is referenced by:  qtoptopon  23712  qtopcmplem  23715  qtopkgen  23718  qtopt1  33834  qtophaus  33835  circtopn  33836