Metamath Proof Explorer


Theorem 2ndcsb

Description: Having a countable subbase is a sufficient condition for second-countability. (Contributed by Jeff Hankins, 17-Jan-2010) (Proof shortened by Mario Carneiro, 21-Mar-2015)

Ref Expression
Assertion 2ndcsb ⊢ J ∈ 2 nd 𝜔 ↔ ∃ x x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 is2ndc ⊢ J ∈ 2 nd 𝜔 ↔ ∃ x ∈ TopBases x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J
2 df-rex ⊢ ∃ x ∈ TopBases x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J ↔ ∃ x x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J
3 simprl ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → x ≼ ω
4 ssfii ⊢ x ∈ TopBases → x ⊆ fi ⁡ x
5 fvex ⊢ topGen ⁡ x ∈ V
6 bastg ⊢ x ∈ TopBases → x ⊆ topGen ⁡ x
7 6 adantr ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → x ⊆ topGen ⁡ x
8 fiss ⊢ topGen ⁡ x ∈ V ∧ x ⊆ topGen ⁡ x → fi ⁡ x ⊆ fi ⁡ topGen ⁡ x
9 5 7 8 sylancr ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → fi ⁡ x ⊆ fi ⁡ topGen ⁡ x
10 tgcl ⊢ x ∈ TopBases → topGen ⁡ x ∈ Top
11 10 adantr ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → topGen ⁡ x ∈ Top
12 fitop ⊢ topGen ⁡ x ∈ Top → fi ⁡ topGen ⁡ x = topGen ⁡ x
13 11 12 syl ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → fi ⁡ topGen ⁡ x = topGen ⁡ x
14 9 13 sseqtrd ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → fi ⁡ x ⊆ topGen ⁡ x
15 2basgen ⊢ x ⊆ fi ⁡ x ∧ fi ⁡ x ⊆ topGen ⁡ x → topGen ⁡ x = topGen ⁡ fi ⁡ x
16 4 14 15 syl2an2r ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → topGen ⁡ x = topGen ⁡ fi ⁡ x
17 simprr ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → topGen ⁡ x = J
18 16 17 eqtr3d ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → topGen ⁡ fi ⁡ x = J
19 3 18 jca ⊢ x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J
20 19 eximi ⊢ ∃ x x ∈ TopBases ∧ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → ∃ x x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J
21 2 20 sylbi ⊢ ∃ x ∈ TopBases x ≼ ω ∧ topGen ⁡ x = J → ∃ x x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J
22 1 21 sylbi ⊢ J ∈ 2 nd 𝜔 → ∃ x x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J
23 fibas ⊢ fi ⁡ x ∈ TopBases
24 fictb ⊢ x ∈ V → x ≼ ω ↔ fi ⁡ x ≼ ω
25 24 elv ⊢ x ≼ ω ↔ fi ⁡ x ≼ ω
26 25 birani ⊢ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J → fi ⁡ x ≼ ω
27 simpr ⊢ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J → topGen ⁡ fi ⁡ x = J
28 26 27 jca ⊢ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J → fi ⁡ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J
29 breq1 ⊢ y = fi ⁡ x → y ≼ ω ↔ fi ⁡ x ≼ ω
30 fveqeq2 ⊢ y = fi ⁡ x → topGen ⁡ y = J ↔ topGen ⁡ fi ⁡ x = J
31 29 30 anbi12d ⊢ y = fi ⁡ x → y ≼ ω ∧ topGen ⁡ y = J ↔ fi ⁡ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J
32 31 rspcev ⊢ fi ⁡ x ∈ TopBases ∧ fi ⁡ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J → ∃ y ∈ TopBases y ≼ ω ∧ topGen ⁡ y = J
33 23 28 32 sylancr ⊢ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J → ∃ y ∈ TopBases y ≼ ω ∧ topGen ⁡ y = J
34 is2ndc ⊢ J ∈ 2 nd 𝜔 ↔ ∃ y ∈ TopBases y ≼ ω ∧ topGen ⁡ y = J
35 33 34 sylibr ⊢ x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J → J ∈ 2 nd 𝜔
36 35 exlimiv ⊢ ∃ x x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J → J ∈ 2 nd 𝜔
37 22 36 impbii ⊢ J ∈ 2 nd 𝜔 ↔ ∃ x x ≼ ω ∧ topGen ⁡ fi ⁡ x = J