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Theorem alexsubALT

Description: The Alexander Subbase Theorem: a space is compact iff it has a subbase such that any cover taken from the subbase has a finite subcover. (Contributed by Jeff Hankins, 24-Jan-2010) (Revised by Mario Carneiro, 11-Feb-2015) (New usage is discouraged.) (Proof modification is discouraged.)

Ref Expression
Hypothesis alexsubALT.1 X=J
Assertion alexsubALT JCompxJ=topGenfixc𝒫xX=cd𝒫cFinX=d

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 alexsubALT.1 X=J
2 1 alexsubALTlem1 JCompxJ=topGenfixc𝒫xX=cd𝒫cFinX=d
3 1 alexsubALTlem4 J=topGenfixc𝒫xX=cd𝒫cFinX=da𝒫fixX=ab𝒫aFinX=b
4 velpw c𝒫JcJ
5 eleq2 X=ctXtc
6 5 3ad2ant3 J=topGenfixcJX=ctXtc
7 eluni tcwtwwc
8 ssel cJwcwJ
9 eleq2 J=topGenfixwJwtopGenfix
10 tg2 wtopGenfixtwyfixtyyw
11 10 ex wtopGenfixtwyfixtyyw
12 9 11 syl6bi J=topGenfixwJtwyfixtyyw
13 8 12 sylan9r J=topGenfixcJwctwyfixtyyw
14 13 3impia J=topGenfixcJwctwyfixtyyw
15 sseq2 z=wyzyw
16 15 rspcev wcywzcyz
17 16 ex wcywzcyz
18 17 3ad2ant3 J=topGenfixcJwcywzcyz
19 18 anim2d J=topGenfixcJwctyywtyzcyz
20 19 reximdv J=topGenfixcJwcyfixtyywyfixtyzcyz
21 14 20 syld J=topGenfixcJwctwyfixtyzcyz
22 21 3expia J=topGenfixcJwctwyfixtyzcyz
23 22 com23 J=topGenfixcJtwwcyfixtyzcyz
24 23 impd J=topGenfixcJtwwcyfixtyzcyz
25 24 exlimdv J=topGenfixcJwtwwcyfixtyzcyz
26 7 25 biimtrid J=topGenfixcJtcyfixtyzcyz
27 26 3adant3 J=topGenfixcJX=ctcyfixtyzcyz
28 6 27 sylbid J=topGenfixcJX=ctXyfixtyzcyz
29 ssel yztytz
30 elunii tzzctc
31 30 expcom zctztc
32 6 biimprd J=topGenfixcJX=ctctX
33 31 32 sylan9r J=topGenfixcJX=czctztX
34 29 33 syl9r J=topGenfixcJX=czcyztytX
35 34 rexlimdva J=topGenfixcJX=czcyztytX
36 35 com23 J=topGenfixcJX=ctyzcyztX
37 36 impd J=topGenfixcJX=ctyzcyztX
38 37 rexlimdvw J=topGenfixcJX=cyfixtyzcyztX
39 28 38 impbid J=topGenfixcJX=ctXyfixtyzcyz
40 elunirab tyfix|zcyzyfixtyzcyz
41 39 40 bitr4di J=topGenfixcJX=ctXtyfix|zcyz
42 41 eqrdv J=topGenfixcJX=cX=yfix|zcyz
43 ssrab2 yfix|zcyzfix
44 fvex fixV
45 44 elpw2 yfix|zcyz𝒫fixyfix|zcyzfix
46 43 45 mpbir yfix|zcyz𝒫fix
47 unieq a=yfix|zcyza=yfix|zcyz
48 47 eqeq2d a=yfix|zcyzX=aX=yfix|zcyz
49 pweq a=yfix|zcyz𝒫a=𝒫yfix|zcyz
50 49 ineq1d a=yfix|zcyz𝒫aFin=𝒫yfix|zcyzFin
51 50 rexeqdv a=yfix|zcyzb𝒫aFinX=bb𝒫yfix|zcyzFinX=b
52 48 51 imbi12d a=yfix|zcyzX=ab𝒫aFinX=bX=yfix|zcyzb𝒫yfix|zcyzFinX=b
53 52 rspcv yfix|zcyz𝒫fixa𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bX=yfix|zcyzb𝒫yfix|zcyzFinX=b
54 46 53 ax-mp a𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bX=yfix|zcyzb𝒫yfix|zcyzFinX=b
55 42 54 syl5com J=topGenfixcJX=ca𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bb𝒫yfix|zcyzFinX=b
56 elfpw b𝒫yfix|zcyzFinbyfix|zcyzbFin
57 ssel byfix|zcyztbtyfix|zcyz
58 sseq1 y=tyztz
59 58 rexbidv y=tzcyzzctz
60 59 elrab tyfix|zcyztfixzctz
61 60 simprbi tyfix|zcyzzctz
62 57 61 syl6 byfix|zcyztbzctz
63 62 ralrimiv byfix|zcyztbzctz
64 sseq2 z=fttztft
65 64 ac6sfi bFintbzctzff:bctbtft
66 65 ex bFintbzctzff:bctbtft
67 63 66 syl5 bFinbyfix|zcyzff:bctbtft
68 67 adantl J=topGenfixcJX=cbFinbyfix|zcyzff:bctbtft
69 simprll J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bf:bc
70 frn f:bcranfc
71 69 70 syl J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=branfc
72 simplr J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bbFin
73 ffn f:bcfFnb
74 dffn4 fFnbf:bontoranf
75 73 74 sylib f:bcf:bontoranf
76 75 adantr f:bctbtftf:bontoranf
77 76 ad2antrl J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bf:bontoranf
78 fodomfi bFinf:bontoranfranfb
79 72 77 78 syl2anc J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=branfb
80 domfi bFinranfbranfFin
81 72 79 80 syl2anc J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=branfFin
82 71 81 jca J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=branfcranfFin
83 elin ranf𝒫cFinranf𝒫cranfFin
84 vex cV
85 84 elpw2 ranf𝒫cranfc
86 85 anbi1i ranf𝒫cranfFinranfcranfFin
87 83 86 bitr2i ranfcranfFinranf𝒫cFin
88 82 87 sylib J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=branf𝒫cFin
89 simprr J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bX=b
90 uniiun b=tbt
91 simprlr J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=btbtft
92 ss2iun tbtfttbttbft
93 91 92 syl J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=btbttbft
94 90 93 eqsstrid J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bbtbft
95 fniunfv fFnbtbft=ranf
96 69 73 95 3syl J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=btbft=ranf
97 94 96 sseqtrd J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bbranf
98 89 97 eqsstrd J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bXranf
99 simpll2 J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bcJ
100 71 99 sstrd J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=branfJ
101 uniss ranfJranfJ
102 101 1 sseqtrrdi ranfJranfX
103 100 102 syl J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=branfX
104 98 103 eqssd J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bX=ranf
105 unieq d=ranfd=ranf
106 105 eqeq2d d=ranfX=dX=ranf
107 106 rspcev ranf𝒫cFinX=ranfd𝒫cFinX=d
108 88 104 107 syl2anc J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bd𝒫cFinX=d
109 108 exp32 J=topGenfixcJX=cbFinf:bctbtftX=bd𝒫cFinX=d
110 109 exlimdv J=topGenfixcJX=cbFinff:bctbtftX=bd𝒫cFinX=d
111 68 110 syld J=topGenfixcJX=cbFinbyfix|zcyzX=bd𝒫cFinX=d
112 111 ex J=topGenfixcJX=cbFinbyfix|zcyzX=bd𝒫cFinX=d
113 112 com23 J=topGenfixcJX=cbyfix|zcyzbFinX=bd𝒫cFinX=d
114 113 impd J=topGenfixcJX=cbyfix|zcyzbFinX=bd𝒫cFinX=d
115 56 114 biimtrid J=topGenfixcJX=cb𝒫yfix|zcyzFinX=bd𝒫cFinX=d
116 115 rexlimdv J=topGenfixcJX=cb𝒫yfix|zcyzFinX=bd𝒫cFinX=d
117 55 116 syld J=topGenfixcJX=ca𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bd𝒫cFinX=d
118 117 3exp J=topGenfixcJX=ca𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bd𝒫cFinX=d
119 118 com34 J=topGenfixcJa𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bX=cd𝒫cFinX=d
120 119 com23 J=topGenfixa𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bcJX=cd𝒫cFinX=d
121 4 120 syl7bi J=topGenfixa𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bc𝒫JX=cd𝒫cFinX=d
122 121 ralrimdv J=topGenfixa𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bc𝒫JX=cd𝒫cFinX=d
123 fibas fixTopBases
124 tgcl fixTopBasestopGenfixTop
125 123 124 ax-mp topGenfixTop
126 eleq1 J=topGenfixJToptopGenfixTop
127 125 126 mpbiri J=topGenfixJTop
128 122 127 jctild J=topGenfixa𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bJTopc𝒫JX=cd𝒫cFinX=d
129 1 iscmp JCompJTopc𝒫JX=cd𝒫cFinX=d
130 128 129 imbitrrdi J=topGenfixa𝒫fixX=ab𝒫aFinX=bJComp
131 3 130 syld J=topGenfixc𝒫xX=cd𝒫cFinX=dJComp
132 131 imp J=topGenfixc𝒫xX=cd𝒫cFinX=dJComp
133 132 exlimiv xJ=topGenfixc𝒫xX=cd𝒫cFinX=dJComp
134 2 133 impbii JCompxJ=topGenfixc𝒫xX=cd𝒫cFinX=d