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

Theorem subbascn 21837
 Description: The continuity predicate when the range is given by a subbasis for a topology. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 22-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
subbascn.1 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
subbascn.2 (𝜑𝐵𝑉)
subbascn.3 (𝜑𝐾 = (topGen‘(fi‘𝐵)))
subbascn.4 (𝜑𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
Assertion
Ref Expression
subbascn (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)))
Distinct variable groups:   𝑦,𝐵   𝑦,𝐹   𝑦,𝐽   𝑦,𝑋   𝑦,𝑌   𝑦,𝐾
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦)   𝑉(𝑦)

Proof of Theorem subbascn
Dummy variables 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 subbascn.1 . . 3 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
2 subbascn.3 . . 3 (𝜑𝐾 = (topGen‘(fi‘𝐵)))
3 subbascn.4 . . 3 (𝜑𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
41, 2, 3tgcn 21835 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(𝐹𝑦) ∈ 𝐽)))
5 subbascn.2 . . . . . 6 (𝜑𝐵𝑉)
65adantr 484 . . . . 5 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → 𝐵𝑉)
7 ssfii 8859 . . . . 5 (𝐵𝑉𝐵 ⊆ (fi‘𝐵))
8 ssralv 4009 . . . . 5 (𝐵 ⊆ (fi‘𝐵) → (∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(𝐹𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽))
96, 7, 83syl 18 . . . 4 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → (∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(𝐹𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽))
10 vex 3474 . . . . . . . . 9 𝑥 ∈ V
11 elfi 8853 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ V ∧ 𝐵𝑉) → (𝑥 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝑥 = 𝑧))
1210, 6, 11sylancr 590 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → (𝑥 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝑥 = 𝑧))
13 simpr2 1192 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑥 = 𝑧)
1413imaeq2d 5902 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → (𝐹𝑥) = (𝐹 𝑧))
15 ffun 6490 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐹:𝑋𝑌 → Fun 𝐹)
1615ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → Fun 𝐹)
1713, 10eqeltrrdi 2921 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ∈ V)
18 intex 5213 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 ≠ ∅ ↔ 𝑧 ∈ V)
1917, 18sylibr 237 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ≠ ∅)
20 intpreima 6811 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝐹𝑧 ≠ ∅) → (𝐹 𝑧) = 𝑦𝑧 (𝐹𝑦))
2116, 19, 20syl2anc 587 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → (𝐹 𝑧) = 𝑦𝑧 (𝐹𝑦))
2214, 21eqtrd 2856 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → (𝐹𝑥) = 𝑦𝑧 (𝐹𝑦))
23 topontop 21496 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
241, 23syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐽 ∈ Top)
2524ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝐽 ∈ Top)
26 simpr1 1191 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin))
2726elin2d 4151 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ∈ Fin)
2826elin1d 4150 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝐵)
2928elpwid 4523 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧𝐵)
30 simpr3 1193 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)
31 ssralv 4009 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧𝐵 → (∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑦𝑧 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽))
3229, 30, 31sylc 65 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → ∀𝑦𝑧 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)
33 iinopn 21485 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑧 ∈ Fin ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑦𝑧 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑦𝑧 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)
3425, 27, 19, 32, 33syl13anc 1369 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑦𝑧 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)
3522, 34eqeltrd 2912 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐹:𝑋𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = 𝑧 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝐽)
36353exp2 1351 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) → (𝑥 = 𝑧 → (∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽 → (𝐹𝑥) ∈ 𝐽))))
3736rexlimdv 3269 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → (∃𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝑥 = 𝑧 → (∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽 → (𝐹𝑥) ∈ 𝐽)))
3812, 37sylbid 243 . . . . . . 7 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → (𝑥 ∈ (fi‘𝐵) → (∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽 → (𝐹𝑥) ∈ 𝐽)))
3938com23 86 . . . . . 6 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → (∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽 → (𝑥 ∈ (fi‘𝐵) → (𝐹𝑥) ∈ 𝐽)))
4039ralrimdv 3176 . . . . 5 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → (∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑥 ∈ (fi‘𝐵)(𝐹𝑥) ∈ 𝐽))
41 imaeq2 5898 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑥 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑥))
4241eleq1d 2896 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑥 → ((𝐹𝑦) ∈ 𝐽 ↔ (𝐹𝑥) ∈ 𝐽))
4342cbvralvw 3426 . . . . 5 (∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(𝐹𝑦) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑥 ∈ (fi‘𝐵)(𝐹𝑥) ∈ 𝐽)
4440, 43syl6ibr 255 . . . 4 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → (∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(𝐹𝑦) ∈ 𝐽))
459, 44impbid 215 . . 3 ((𝜑𝐹:𝑋𝑌) → (∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(𝐹𝑦) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽))
4645pm5.32da 582 . 2 (𝜑 → ((𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(𝐹𝑦) ∈ 𝐽) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)))
474, 46bitrd 282 1 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝐹𝑦) ∈ 𝐽)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2115   ≠ wne 3007  ∀wral 3126  ∃wrex 3127  Vcvv 3471   ∩ cin 3909   ⊆ wss 3910  ∅c0 4266  𝒫 cpw 4512  ∩ cint 4849  ∩ ciin 4893  ◡ccnv 5527   “ cima 5531  Fun wfun 6322  ⟶wf 6324  ‘cfv 6328  (class class class)co 7130  Fincfn 8484  ficfi 8850  topGenctg 16689  Topctop 21476  TopOnctopon 21493   Cn ccn 21807 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 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2178  ax-ext 2793  ax-sep 5176  ax-nul 5183  ax-pow 5239  ax-pr 5303  ax-un 7436 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 2071  df-mo 2623  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2892  df-nfc 2960  df-ne 3008  df-ral 3131  df-rex 3132  df-reu 3133  df-rab 3135  df-v 3473  df-sbc 3750  df-csb 3858  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4267  df-if 4441  df-pw 4514  df-sn 4541  df-pr 4543  df-tp 4545  df-op 4547  df-uni 4812  df-int 4850  df-iun 4894  df-iin 4895  df-br 5040  df-opab 5102  df-mpt 5120  df-tr 5146  df-id 5433  df-eprel 5438  df-po 5447  df-so 5448  df-fr 5487  df-we 5489  df-xp 5534  df-rel 5535  df-cnv 5536  df-co 5537  df-dm 5538  df-rn 5539  df-res 5540  df-ima 5541  df-pred 6121  df-ord 6167  df-on 6168  df-lim 6169  df-suc 6170  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-ov 7133  df-oprab 7134  df-mpo 7135  df-om 7556  df-1st 7664  df-2nd 7665  df-wrecs 7922  df-recs 7983  df-rdg 8021  df-1o 8077  df-oadd 8081  df-er 8264  df-map 8383  df-en 8485  df-dom 8486  df-fin 8488  df-fi 8851  df-topgen 16695  df-top 21477  df-topon 21494  df-bases 21529  df-cn 21810 This theorem is referenced by:  xkoccn  22202  ptrescn  22222  xkoco1cn  22240  xkoco2cn  22241  xkococn  22243  xkoinjcn  22270  ordthmeolem  22384
 Copyright terms: Public domain W3C validator