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

Theorem tgss2 23215
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 7743 . . . . . 6 (𝐵𝑉 𝐵 ∈ V)
32adantr 486 . . . . 5 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → 𝐵 ∈ V)
41, 3eqeltrrd 2861 . . . 4 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → 𝐶 ∈ V)
5 uniexb 7764 . . . 4 (𝐶 ∈ V ↔ 𝐶 ∈ V)
64, 5sylibr 237 . . 3 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → 𝐶 ∈ V)
7 tgss3 23214 . . 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 23187 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ V → (𝑦 ∈ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑥𝑦𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦)))
106, 9syl 18 . . . . . 6 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → (𝑦 ∈ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑥𝑦𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦)))
11 elunii 4872 . . . . . . . . 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 3183 . . . . . 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 3112 . . . . 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 3183 . . 3 ((𝐵𝑉 𝐵 = 𝐶) → (∀𝑦𝐵 𝑦 ∈ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑦𝐵𝑥 𝐵(𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐶 (𝑥𝑧𝑧𝑦))))
20 dfss3 3920 . . 3 (𝐵 ⊆ (topGen‘𝐶) ↔ ∀𝑦𝐵 𝑦 ∈ (topGen‘𝐶))
21 ralcom 3290 . . 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 2145  wral 3076  wrex 3086  Vcvv 3450  wss 3899   cuni 4867  cfv 6533  topGenctg 17525
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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737
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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5550  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fv 6541  df-topgen 17531
This theorem is used by:  metss  24737  relowlssretop  38120  relowlpssretop  38121
  Copyright terms: Public domain W3C validator