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Theorem bj-restpw

Description: The elementwise intersection on a powerset is the powerset of the intersection. This allows to prove for instance that the topology induced on a subset by the discrete topology is the discrete topology on that subset. See also restdis (which uses distop and restopn2 ). (Contributed by BJ, 27-Apr-2021)

Ref Expression
Assertion bj-restpw ⊢ Y ∈ V ∧ A ∈ W → 𝒫 Y ↾ 𝑡 A = 𝒫 Y ∩ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pwexg ⊢ Y ∈ V → 𝒫 Y ∈ V
2 elrest ⊢ 𝒫 Y ∈ V ∧ A ∈ W → x ∈ 𝒫 Y ↾ 𝑡 A ↔ ∃ y ∈ 𝒫 Y x = y ∩ A
3 1 2 sylan ⊢ Y ∈ V ∧ A ∈ W → x ∈ 𝒫 Y ↾ 𝑡 A ↔ ∃ y ∈ 𝒫 Y x = y ∩ A
4 velpw ⊢ y ∈ 𝒫 Y ↔ y ⊆ Y
5 4 anbi1i ⊢ y ∈ 𝒫 Y ∧ x = y ∩ A ↔ y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A
6 5 exbii ⊢ ∃ y y ∈ 𝒫 Y ∧ x = y ∩ A ↔ ∃ y y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A
7 sstr2 ⊢ x ⊆ y → y ⊆ Y → x ⊆ Y
8 7 com12 ⊢ y ⊆ Y → x ⊆ y → x ⊆ Y
9 inss1 ⊢ y ∩ A ⊆ y
10 sseq1 ⊢ x = y ∩ A → x ⊆ y ↔ y ∩ A ⊆ y
11 9 10 mpbiri ⊢ x = y ∩ A → x ⊆ y
12 8 11 impel ⊢ y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A → x ⊆ Y
13 inss2 ⊢ y ∩ A ⊆ A
14 sseq1 ⊢ x = y ∩ A → x ⊆ A ↔ y ∩ A ⊆ A
15 13 14 mpbiri ⊢ x = y ∩ A → x ⊆ A
16 15 adantl ⊢ y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A → x ⊆ A
17 12 16 ssind ⊢ y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A → x ⊆ Y ∩ A
18 17 exlimiv ⊢ ∃ y y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A → x ⊆ Y ∩ A
19 inss1 ⊢ Y ∩ A ⊆ Y
20 sstr2 ⊢ x ⊆ Y ∩ A → Y ∩ A ⊆ Y → x ⊆ Y
21 19 20 mpi ⊢ x ⊆ Y ∩ A → x ⊆ Y
22 inss2 ⊢ Y ∩ A ⊆ A
23 sstr2 ⊢ x ⊆ Y ∩ A → Y ∩ A ⊆ A → x ⊆ A
24 22 23 mpi ⊢ x ⊆ Y ∩ A → x ⊆ A
25 ssidd ⊢ x ⊆ A → x ⊆ x
26 id ⊢ x ⊆ A → x ⊆ A
27 25 26 ssind ⊢ x ⊆ A → x ⊆ x ∩ A
28 inss1 ⊢ x ∩ A ⊆ x
29 28 a1i ⊢ x ⊆ A → x ∩ A ⊆ x
30 27 29 eqssd ⊢ x ⊆ A → x = x ∩ A
31 vex ⊢ x ∈ V
32 sseq1 ⊢ y = x → y ⊆ Y ↔ x ⊆ Y
33 ineq1 ⊢ y = x → y ∩ A = x ∩ A
34 33 eqeq2d ⊢ y = x → x = y ∩ A ↔ x = x ∩ A
35 32 34 anbi12d ⊢ y = x → y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A ↔ x ⊆ Y ∧ x = x ∩ A
36 31 35 spcev ⊢ x ⊆ Y ∧ x = x ∩ A → ∃ y y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A
37 30 36 sylan2 ⊢ x ⊆ Y ∧ x ⊆ A → ∃ y y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A
38 21 24 37 syl2anc ⊢ x ⊆ Y ∩ A → ∃ y y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A
39 18 38 impbii ⊢ ∃ y y ⊆ Y ∧ x = y ∩ A ↔ x ⊆ Y ∩ A
40 6 39 bitri ⊢ ∃ y y ∈ 𝒫 Y ∧ x = y ∩ A ↔ x ⊆ Y ∩ A
41 df-rex ⊢ ∃ y ∈ 𝒫 Y x = y ∩ A ↔ ∃ y y ∈ 𝒫 Y ∧ x = y ∩ A
42 velpw ⊢ x ∈ 𝒫 Y ∩ A ↔ x ⊆ Y ∩ A
43 40 41 42 3bitr4i ⊢ ∃ y ∈ 𝒫 Y x = y ∩ A ↔ x ∈ 𝒫 Y ∩ A
44 3 43 bitrdi ⊢ Y ∈ V ∧ A ∈ W → x ∈ 𝒫 Y ↾ 𝑡 A ↔ x ∈ 𝒫 Y ∩ A
45 44 eqrdv ⊢ Y ∈ V ∧ A ∈ W → 𝒫 Y ↾ 𝑡 A = 𝒫 Y ∩ A