Theorem topclat 48670

Description: A topology is a complete lattice under inclusion. (Contributed by Zhi Wang, 30-Sep-2024.)

Hypothesis

Ref	Expression
topclat.i	⊢ 𝐼 = (toInc‘𝐽)

Assertion

Ref	Expression
topclat	⊢ (𝐽 ∈ Top → 𝐼 ∈ CLat)

Proof of Theorem topclat

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		topclat.i	. . 3 ⊢ 𝐼 = (toInc‘𝐽)
2	1	ipobas 18601	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ Top → 𝐽 = (Base‘𝐼))
3		eqidd 2741	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ Top → (lub‘𝐼) = (lub‘𝐼))
4		eqidd 2741	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ Top → (glb‘𝐼) = (glb‘𝐼))
5	1	ipopos 18606	. . 3 ⊢ 𝐼 ∈ Poset
6	5	a1i 11	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ Top → 𝐼 ∈ Poset)
7		uniopn 22924	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → ∪ 𝑥 ∈ 𝐽)
8		simpl 482	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → 𝐽 ∈ Top)
9		simpr 484	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → 𝑥 ⊆ 𝐽)
10		eqidd 2741	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → (lub‘𝐼) = (lub‘𝐼))
11		intmin 4992	. . . . . 6 ⊢ (∪ 𝑥 ∈ 𝐽 → ∩ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ ∪ 𝑥 ⊆ 𝑦} = ∪ 𝑥)
12	11	eqcomd 2746	. . . . 5 ⊢ (∪ 𝑥 ∈ 𝐽 → ∪ 𝑥 = ∩ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ ∪ 𝑥 ⊆ 𝑦})
13	7, 12	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → ∪ 𝑥 = ∩ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ ∪ 𝑥 ⊆ 𝑦})
14	1, 8, 9, 10, 13	ipolubdm 48659	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → (𝑥 ∈ dom (lub‘𝐼) ↔ ∪ 𝑥 ∈ 𝐽))
15	7, 14	mpbird 257	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → 𝑥 ∈ dom (lub‘𝐼))
16		ssrab2 4103	. . . 4 ⊢ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑦 ⊆ ∩ 𝑥} ⊆ 𝐽
17		uniopn 22924	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑦 ⊆ ∩ 𝑥} ⊆ 𝐽) → ∪ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑦 ⊆ ∩ 𝑥} ∈ 𝐽)
18	8, 16, 17	sylancl 585	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → ∪ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑦 ⊆ ∩ 𝑥} ∈ 𝐽)
19		eqidd 2741	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → (glb‘𝐼) = (glb‘𝐼))
20		eqidd 2741	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → ∪ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑦 ⊆ ∩ 𝑥} = ∪ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑦 ⊆ ∩ 𝑥})
21	1, 8, 9, 19, 20	ipoglbdm 48662	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → (𝑥 ∈ dom (glb‘𝐼) ↔ ∪ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑦 ⊆ ∩ 𝑥} ∈ 𝐽))
22	18, 21	mpbird 257	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑥 ⊆ 𝐽) → 𝑥 ∈ dom (glb‘𝐼))
23	2, 3, 4, 6, 15, 22	isclatd 48655	1 ⊢ (𝐽 ∈ Top → 𝐼 ∈ CLat)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1537   ∈ wcel 2108  {crab 3443   ⊆ wss 3976  ∪ cuni 4931  ∩ cint 4970  dom cdm 5700  ‘cfv 6573  Posetcpo 18377  lubclub 18379  glbcglb 18380  CLatccla 18568  toInccipo 18597  Topctop 22920

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-4 12358  df-5 12359  df-6 12360  df-7 12361  df-8 12362  df-9 12363  df-n0 12554  df-z 12640  df-dec 12759  df-uz 12904  df-fz 13568  df-struct 17194  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-tset 17330  df-ple 17331  df-ocomp 17332  df-proset 18365  df-poset 18383  df-lub 18416  df-glb 18417  df-clat 18569  df-ipo 18598  df-top 22921

This theorem is referenced by:  topdlat  48676