Theorem subbascn 22978

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	⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
subbascn.2	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑉)
subbascn.3	⊢ (𝜑 → 𝐾 = (topGen‘(fi‘𝐵)))
subbascn.4	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))

Assertion

Ref	Expression
subbascn	⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 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.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		subbascn.1	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
2		subbascn.3	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐾 = (topGen‘(fi‘𝐵)))
3		subbascn.4	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
4	1, 2, 3	tgcn 22976	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)))
5		subbascn.2	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑉)
6	5	adantr 479	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → 𝐵 ∈ 𝑉)
7		ssfii 9416	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → 𝐵 ⊆ (fi‘𝐵))
8		ssralv 4049	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ⊆ (fi‘𝐵) → (∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽))
9	6, 7, 8	3syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → (∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽))
10		vex 3476	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ V
11		elfi 9410	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝑥 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝑥 = ∩ 𝑧))
12	10, 6, 11	sylancr 585	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → (𝑥 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝑥 = ∩ 𝑧))
13		simpr2 1193	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑥 = ∩ 𝑧)
14	13	imaeq2d 6058	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → (◡𝐹 “ 𝑥) = (◡𝐹 “ ∩ 𝑧))
15		ffun 6719	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐹:𝑋⟶𝑌 → Fun 𝐹)
16	15	ad2antlr 723	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → Fun 𝐹)
17	13, 10	eqeltrrdi 2840	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → ∩ 𝑧 ∈ V)
18		intex 5336	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑧 ≠ ∅ ↔ ∩ 𝑧 ∈ V)
19	17, 18	sylibr 233	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ≠ ∅)
20		intpreima 7070	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝑧 ≠ ∅) → (◡𝐹 “ ∩ 𝑧) = ∩ 𝑦 ∈ 𝑧 (◡𝐹 “ 𝑦))
21	16, 19, 20	syl2anc 582	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → (◡𝐹 “ ∩ 𝑧) = ∩ 𝑦 ∈ 𝑧 (◡𝐹 “ 𝑦))
22	14, 21	eqtrd 2770	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → (◡𝐹 “ 𝑥) = ∩ 𝑦 ∈ 𝑧 (◡𝐹 “ 𝑦))
23		topontop 22635	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
24	1, 23	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ Top)
25	24	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝐽 ∈ Top)
26		simpr1 1192	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin))
27	26	elin2d 4198	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ∈ Fin)
28	26	elin1d 4197	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝐵)
29	28	elpwid 4610	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → 𝑧 ⊆ 𝐵)
30		simpr3 1194	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)
31		ssralv 4049	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑧 ⊆ 𝐵 → (∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑦 ∈ 𝑧 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽))
32	29, 30, 31	sylc 65	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → ∀𝑦 ∈ 𝑧 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)
33		iinopn 22624	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑧 ∈ Fin ∧ 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑧 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → ∩ 𝑦 ∈ 𝑧 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)
34	25, 27, 19, 32, 33	syl13anc 1370	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → ∩ 𝑦 ∈ 𝑧 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)
35	22, 34	eqeltrd 2831	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) ∧ (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝑥 = ∩ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)) → (◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽)
36	35	3exp2 1352	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → (𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) → (𝑥 = ∩ 𝑧 → (∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 → (◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽))))
37	36	rexlimdv 3151	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → (∃𝑧 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝑥 = ∩ 𝑧 → (∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 → (◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽)))
38	12, 37	sylbid 239	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → (𝑥 ∈ (fi‘𝐵) → (∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 → (◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽)))
39	38	com23 86	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → (∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 → (𝑥 ∈ (fi‘𝐵) → (◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽)))
40	39	ralrimdv 3150	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → (∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑥 ∈ (fi‘𝐵)(◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽))
41		imaeq2 6054	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → (◡𝐹 “ 𝑦) = (◡𝐹 “ 𝑥))
42	41	eleq1d 2816	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → ((◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 ↔ (◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽))
43	42	cbvralvw 3232	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑥 ∈ (fi‘𝐵)(◡𝐹 “ 𝑥) ∈ 𝐽)
44	40, 43	imbitrrdi 251	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → (∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 → ∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽))
45	9, 44	impbid 211	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐹:𝑋⟶𝑌) → (∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽))
46	45	pm5.32da 577	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ (fi‘𝐵)(◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽) ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)))
47	4, 46	bitrd 278	1 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋⟶𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (◡𝐹 “ 𝑦) ∈ 𝐽)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2104   ≠ wne 2938  ∀wral 3059  ∃wrex 3068  Vcvv 3472   ∩ cin 3946   ⊆ wss 3947  ∅c0 4321  𝒫 cpw 4601  ∩ cint 4949  ∩ ciin 4997  ^◡ccnv 5674   “ cima 5678  Fun wfun 6536  ⟶wf 6538  ‘cfv 6542  (class class class)co 7411  Fincfn 8941  ficfi 9407  topGenctg 17387  Topctop 22615  TopOnctopon 22632   Cn ccn 22948

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 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-1o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-fin 8945  df-fi 9408  df-topgen 17393  df-top 22616  df-topon 22633  df-bases 22669  df-cn 22951

This theorem is referenced by:  xkoccn  23343  ptrescn  23363  xkoco1cn  23381  xkoco2cn  23382  xkococn  23384  xkoinjcn  23411  ordthmeolem  23525