MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  tgss2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem tgss2 23196
Description: A criterion for determining whether one topology is finer than another, based on a comparison of their bases. Lemma 2.2 of [Munkres] p. 80. (Contributed by NM, 20-Jul-2006.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 2-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
tgss2 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → ((topGen‘𝐵) ⊆ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑥 𝐵𝑦𝐵 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐵   𝑥,𝐶,𝑦,𝑧   𝑥,𝑉,𝑦
Allowed substitution hint:   𝑉(𝑧)

Proof of Theorem tgss2
StepHypRef Expression
1 simpr 490 . . . . 5 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → 𝐵 = 𝐶)
2 uniexg 7748 . . . . . 6 (𝐵𝑉 𝐵 ∈ V)
32adantr 486 . . . . 5 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → 𝐵 ∈ V)
41, 3eqeltrrd 2866 . . . 4 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → 𝐶 ∈ V)
5 uniexb 7769 . . . 4 (𝐶 ∈ V ↔ 𝐶 ∈ V)
64, 5sylibr 237 . . 3 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → 𝐶 ∈ V)
7 tgss3 23195 . . 3 ((𝐵𝑉𝐶 ∈ V) → ((topGen‘𝐵) ⊆ (topGen‘𝐶) ↔ 𝐵 ⊆ (topGen‘𝐶)))
86, 7syldan 603 . 2 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → ((topGen‘𝐵) ⊆ (topGen‘𝐶) ↔ 𝐵 ⊆ (topGen‘𝐶)))
9 eltg2b 23168 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ V → (𝑦 ∈ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑥𝑦𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦)))
106, 9syl 18 . . . . . 6 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → (𝑦 ∈ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑥𝑦𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦)))
11 elunii 4879 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝑦𝑦𝐵) → 𝑥 𝐵)
1211ancoms 464 . . . . . . . 8 ((𝑦𝐵𝑥𝑦) → 𝑥 𝐵)
13 biimt 363 . . . . . . . 8 (𝑥 𝐵 → (∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦) ↔ (𝑥 𝐵 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
1412, 13syl 18 . . . . . . 7 ((𝑦𝐵𝑥𝑦) → (∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦) ↔ (𝑥 𝐵 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
1514ralbidva 3188 . . . . . 6 (𝑦𝐵 → (∀𝑥𝑦𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦) ↔ ∀𝑥𝑦 (𝑥 𝐵 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
1610, 15sylan9bb 519 . . . . 5 (((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑦 ∈ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑥𝑦 (𝑥 𝐵 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
17 ralcom3 3117 . . . . 5 (∀𝑥𝑦 (𝑥 𝐵 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦)) ↔ ∀𝑥 𝐵(𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦)))
1816, 17bitrdi 290 . . . 4 (((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑦 ∈ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑥 𝐵(𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
1918ralbidva 3188 . . 3 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → (∀𝑦𝐵 𝑦 ∈ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑦𝐵𝑥 𝐵(𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
20 dfss3 3927 . . 3 (𝐵 ⊆ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑦𝐵 𝑦 ∈ (topGen‘𝐶))
21 ralcom 3295 . . 3 (∀𝑥 𝐵𝑦𝐵 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦)) ↔ ∀𝑦𝐵𝑥 𝐵(𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦)))
2219, 20, 213bitr4g 317 . 2 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → (𝐵 ⊆ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑥 𝐵𝑦𝐵 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
238, 22bitrd 282 1 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → ((topGen‘𝐵) ⊆ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑥 𝐵𝑦𝐵 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2146  wral 3081  wrex 3091  Vcvv 3457  wss 3906   cuni 4874  cfv 6540  topGenctg 17514
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rab 3419  df-v 3459  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fv 6548  df-topgen 17520
This theorem is used by:  metss  24718  relowlssretop  38068  relowlpssretop  38069
  Copyright terms: Public domain W3C validator