Theorem toplatlub 48982

Description: Least upper bounds in a topology are realized by unions. (Contributed by Zhi Wang, 30-Sep-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
topclat.i	⊢ 𝐼 = (toInc‘𝐽)
toplatlub.j	⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ Top)
toplatlub.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ 𝐽)
toplatlub.u	⊢ 𝑈 = (lub‘𝐼)

Assertion

Ref	Expression
toplatlub	⊢ (𝜑 → (𝑈‘𝑆) = ∪ 𝑆)

Proof of Theorem toplatlub

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		topclat.i	. 2 ⊢ 𝐼 = (toInc‘𝐽)
2		toplatlub.j	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ Top)
3		toplatlub.s	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ 𝐽)
4		toplatlub.u	. . 3 ⊢ 𝑈 = (lub‘𝐼)
5	4	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑈 = (lub‘𝐼))
6		uniopn 22818	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝐽) → ∪ 𝑆 ∈ 𝐽)
7	2, 3, 6	syl2anc 584	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑆 ∈ 𝐽)
8		intmin 4928	. . . 4 ⊢ (∪ 𝑆 ∈ 𝐽 → ∩ {𝑥 ∈ 𝐽 ∣ ∪ 𝑆 ⊆ 𝑥} = ∪ 𝑆)
9	8	eqcomd 2735	. . 3 ⊢ (∪ 𝑆 ∈ 𝐽 → ∪ 𝑆 = ∩ {𝑥 ∈ 𝐽 ∣ ∪ 𝑆 ⊆ 𝑥})
10	7, 9	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑆 = ∩ {𝑥 ∈ 𝐽 ∣ ∪ 𝑆 ⊆ 𝑥})
11	1, 2, 3, 5, 10, 7	ipolub 48970	1 ⊢ (𝜑 → (𝑈‘𝑆) = ∪ 𝑆)

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  {crab 3402   ⊆ wss 3911  ∪ cuni 4867  ∩ cint 4906  ‘cfv 6499  lubclub 18251  toInccipo 18469  Topctop 22814

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 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11102  ax-resscn 11103  ax-1cn 11104  ax-icn 11105  ax-addcl 11106  ax-addrcl 11107  ax-mulcl 11108  ax-mulrcl 11109  ax-mulcom 11110  ax-addass 11111  ax-mulass 11112  ax-distr 11113  ax-i2m1 11114  ax-1ne0 11115  ax-1rid 11116  ax-rnegex 11117  ax-rrecex 11118  ax-cnre 11119  ax-pre-lttri 11120  ax-pre-lttrn 11121  ax-pre-ltadd 11122  ax-pre-mulgt0 11123

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-int 4907  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-er 8648  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-pnf 11188  df-mnf 11189  df-xr 11190  df-ltxr 11191  df-le 11192  df-sub 11385  df-neg 11386  df-nn 12165  df-2 12227  df-3 12228  df-4 12229  df-5 12230  df-6 12231  df-7 12232  df-8 12233  df-9 12234  df-n0 12421  df-z 12508  df-dec 12628  df-uz 12772  df-fz 13447  df-struct 17094  df-slot 17129  df-ndx 17141  df-base 17157  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ocomp 17218  df-proset 18236  df-poset 18255  df-lub 18286  df-ipo 18470  df-top 22815

This theorem is referenced by: (None)