Metamath Proof Explorer


Theorem cfilucfil

Description: Given a metric D and a uniform structure generated by that metric, Cauchy filter bases on that uniform structure are exactly the filter bases which contain balls of any pre-chosen size. See iscfil . (Contributed by Thierry Arnoux, 29-Nov-2017) (Revised by Thierry Arnoux, 11-Feb-2018)

Ref Expression
Hypothesis metust.1 ⊢ F = ran ⁡ a ∈ ℝ + ⟼ D -1 0 a
Assertion cfilucfil ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X → C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ↔ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 metust.1 ⊢ F = ran ⁡ a ∈ ℝ + ⟼ D -1 0 a
2 1 metust ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X → X × X filGen F ∈ UnifOn ⁡ X
3 cfilufbas ⊢ X × X filGen F ∈ UnifOn ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F → C ∈ fBas ⁡ X
4 2 3 sylan ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F → C ∈ fBas ⁡ X
5 simpllr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → D ∈ PsMet ⁡ X
6 psmetf ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → D : X × X ⟶ ℝ *
7 ffun ⊢ D : X × X ⟶ ℝ * → Fun ⁡ D
8 5 6 7 3syl ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → Fun ⁡ D
9 2 ad2antrr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → X × X filGen F ∈ UnifOn ⁡ X
10 simplr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F
11 1 metustfbas ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X → F ∈ fBas ⁡ X × X
12 11 ad2antrr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → F ∈ fBas ⁡ X × X
13 cnvimass ⊢ D -1 0 x ⊆ dom ⁡ D
14 fdm ⊢ D : X × X ⟶ ℝ * → dom ⁡ D = X × X
15 5 6 14 3syl ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → dom ⁡ D = X × X
16 13 15 sseqtrid ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → D -1 0 x ⊆ X × X
17 simpr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → x ∈ ℝ +
18 17 rphalfcld ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → x 2 ∈ ℝ +
19 eqidd ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → D -1 0 x 2 = D -1 0 x 2
20 oveq2 ⊢ a = x 2 → 0 a = 0 x 2
21 20 imaeq2d ⊢ a = x 2 → D -1 0 a = D -1 0 x 2
22 21 rspceeqv ⊢ x 2 ∈ ℝ + ∧ D -1 0 x 2 = D -1 0 x 2 → ∃ a ∈ ℝ + D -1 0 x 2 = D -1 0 a
23 18 19 22 syl2anc ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → ∃ a ∈ ℝ + D -1 0 x 2 = D -1 0 a
24 1 metustel ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → D -1 0 x 2 ∈ F ↔ ∃ a ∈ ℝ + D -1 0 x 2 = D -1 0 a
25 24 biimpar ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ ∃ a ∈ ℝ + D -1 0 x 2 = D -1 0 a → D -1 0 x 2 ∈ F
26 5 23 25 syl2anc ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → D -1 0 x 2 ∈ F
27 0xr ⊢ 0 ∈ ℝ *
28 27 a1i ⊢ x ∈ ℝ + → 0 ∈ ℝ *
29 rpxr ⊢ x ∈ ℝ + → x ∈ ℝ *
30 0le0 ⊢ 0 ≤ 0
31 30 a1i ⊢ x ∈ ℝ + → 0 ≤ 0
32 rpre ⊢ x ∈ ℝ + → x ∈ ℝ
33 32 rehalfcld ⊢ x ∈ ℝ + → x 2 ∈ ℝ
34 rphalflt ⊢ x ∈ ℝ + → x 2 < x
35 33 32 34 ltled ⊢ x ∈ ℝ + → x 2 ≤ x
36 icossico ⊢ 0 ∈ ℝ * ∧ x ∈ ℝ * ∧ 0 ≤ 0 ∧ x 2 ≤ x → 0 x 2 ⊆ 0 x
37 28 29 31 35 36 syl22anc ⊢ x ∈ ℝ + → 0 x 2 ⊆ 0 x
38 imass2 ⊢ 0 x 2 ⊆ 0 x → D -1 0 x 2 ⊆ D -1 0 x
39 17 37 38 3syl ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → D -1 0 x 2 ⊆ D -1 0 x
40 sseq1 ⊢ w = D -1 0 x 2 → w ⊆ D -1 0 x ↔ D -1 0 x 2 ⊆ D -1 0 x
41 40 rspcev ⊢ D -1 0 x 2 ∈ F ∧ D -1 0 x 2 ⊆ D -1 0 x → ∃ w ∈ F w ⊆ D -1 0 x
42 26 39 41 syl2anc ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → ∃ w ∈ F w ⊆ D -1 0 x
43 elfg ⊢ F ∈ fBas ⁡ X × X → D -1 0 x ∈ X × X filGen F ↔ D -1 0 x ⊆ X × X ∧ ∃ w ∈ F w ⊆ D -1 0 x
44 43 biimpar ⊢ F ∈ fBas ⁡ X × X ∧ D -1 0 x ⊆ X × X ∧ ∃ w ∈ F w ⊆ D -1 0 x → D -1 0 x ∈ X × X filGen F
45 12 16 42 44 syl12anc ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → D -1 0 x ∈ X × X filGen F
46 cfiluexsm ⊢ X × X filGen F ∈ UnifOn ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ D -1 0 x ∈ X × X filGen F → ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 x
47 9 10 45 46 syl3anc ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 x
48 funimass2 ⊢ Fun ⁡ D ∧ y × y ⊆ D -1 0 x → D y × y ⊆ 0 x
49 48 ex ⊢ Fun ⁡ D → y × y ⊆ D -1 0 x → D y × y ⊆ 0 x
50 49 reximdv ⊢ Fun ⁡ D → ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 x → ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
51 8 47 50 sylc ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ∧ x ∈ ℝ + → ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
52 51 ralrimiva ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F → ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
53 4 52 jca ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F → C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
54 simprl ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x → C ∈ fBas ⁡ X
55 oveq2 ⊢ x = a → 0 x = 0 a
56 55 sseq2d ⊢ x = a → D y × y ⊆ 0 x ↔ D y × y ⊆ 0 a
57 56 rexbidv ⊢ x = a → ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ↔ ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 a
58 simp-4r ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v → C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
59 58 simprd ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v → ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
60 simplr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v → a ∈ ℝ +
61 57 59 60 rspcdva ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v → ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 a
62 nfv ⊢ Ⅎ y X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X
63 nfv ⊢ Ⅎ y C ∈ fBas ⁡ X
64 nfcv ⊢ Ⅎ _ y ℝ +
65 nfre1 ⊢ Ⅎ y ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
66 64 65 nfralw ⊢ Ⅎ y ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
67 63 66 nfan ⊢ Ⅎ y C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
68 62 67 nfan ⊢ Ⅎ y X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x
69 nfv ⊢ Ⅎ y v ∈ X × X filGen F
70 68 69 nfan ⊢ Ⅎ y X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F
71 nfv ⊢ Ⅎ y a ∈ ℝ +
72 70 71 nfan ⊢ Ⅎ y X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ +
73 nfv ⊢ Ⅎ y D -1 0 a ⊆ v
74 72 73 nfan ⊢ Ⅎ y X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v
75 54 ad4antr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v ∧ y ∈ C → C ∈ fBas ⁡ X
76 fbelss ⊢ C ∈ fBas ⁡ X ∧ y ∈ C → y ⊆ X
77 75 76 sylancom ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v ∧ y ∈ C → y ⊆ X
78 xpss12 ⊢ y ⊆ X ∧ y ⊆ X → y × y ⊆ X × X
79 77 77 78 syl2anc ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v ∧ y ∈ C → y × y ⊆ X × X
80 simp-6r ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v ∧ y ∈ C → D ∈ PsMet ⁡ X
81 80 6 14 3syl ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v ∧ y ∈ C → dom ⁡ D = X × X
82 79 81 sseqtrrd ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v ∧ y ∈ C → y × y ⊆ dom ⁡ D
83 82 ex ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v → y ∈ C → y × y ⊆ dom ⁡ D
84 74 83 ralrimi ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v → ∀ y ∈ C y × y ⊆ dom ⁡ D
85 r19.29r ⊢ ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 a ∧ ∀ y ∈ C y × y ⊆ dom ⁡ D → ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 a ∧ y × y ⊆ dom ⁡ D
86 sseqin2 ⊢ y × y ⊆ dom ⁡ D ↔ dom ⁡ D ∩ y × y = y × y
87 86 bilani ⊢ D y × y ⊆ 0 a ∧ y × y ⊆ dom ⁡ D → dom ⁡ D ∩ y × y = y × y
88 dminss ⊢ dom ⁡ D ∩ y × y ⊆ D -1 D y × y
89 87 88 eqsstrrdi ⊢ D y × y ⊆ 0 a ∧ y × y ⊆ dom ⁡ D → y × y ⊆ D -1 D y × y
90 imass2 ⊢ D y × y ⊆ 0 a → D -1 D y × y ⊆ D -1 0 a
91 90 adantr ⊢ D y × y ⊆ 0 a ∧ y × y ⊆ dom ⁡ D → D -1 D y × y ⊆ D -1 0 a
92 89 91 sstrd ⊢ D y × y ⊆ 0 a ∧ y × y ⊆ dom ⁡ D → y × y ⊆ D -1 0 a
93 92 reximi ⊢ ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 a ∧ y × y ⊆ dom ⁡ D → ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 a
94 85 93 syl ⊢ ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 a ∧ ∀ y ∈ C y × y ⊆ dom ⁡ D → ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 a
95 61 84 94 syl2anc ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v → ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 a
96 r19.41v ⊢ ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 a ∧ D -1 0 a ⊆ v ↔ ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 a ∧ D -1 0 a ⊆ v
97 sstr ⊢ y × y ⊆ D -1 0 a ∧ D -1 0 a ⊆ v → y × y ⊆ v
98 97 reximi ⊢ ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 a ∧ D -1 0 a ⊆ v → ∃ y ∈ C y × y ⊆ v
99 96 98 sylbir ⊢ ∃ y ∈ C y × y ⊆ D -1 0 a ∧ D -1 0 a ⊆ v → ∃ y ∈ C y × y ⊆ v
100 95 99 sylancom ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ a ∈ ℝ + ∧ D -1 0 a ⊆ v → ∃ y ∈ C y × y ⊆ v
101 simp-5r ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ w ∈ F ∧ w ⊆ v → D ∈ PsMet ⁡ X
102 simplr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ w ∈ F ∧ w ⊆ v → w ∈ F
103 1 metustel ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X → w ∈ F ↔ ∃ a ∈ ℝ + w = D -1 0 a
104 103 biimpa ⊢ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ w ∈ F → ∃ a ∈ ℝ + w = D -1 0 a
105 101 102 104 syl2anc ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ w ∈ F ∧ w ⊆ v → ∃ a ∈ ℝ + w = D -1 0 a
106 r19.41v ⊢ ∃ a ∈ ℝ + w = D -1 0 a ∧ w ⊆ v ↔ ∃ a ∈ ℝ + w = D -1 0 a ∧ w ⊆ v
107 sseq1 ⊢ w = D -1 0 a → w ⊆ v ↔ D -1 0 a ⊆ v
108 107 biimpa ⊢ w = D -1 0 a ∧ w ⊆ v → D -1 0 a ⊆ v
109 108 reximi ⊢ ∃ a ∈ ℝ + w = D -1 0 a ∧ w ⊆ v → ∃ a ∈ ℝ + D -1 0 a ⊆ v
110 106 109 sylbir ⊢ ∃ a ∈ ℝ + w = D -1 0 a ∧ w ⊆ v → ∃ a ∈ ℝ + D -1 0 a ⊆ v
111 105 110 sylancom ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F ∧ w ∈ F ∧ w ⊆ v → ∃ a ∈ ℝ + D -1 0 a ⊆ v
112 11 ad2antrr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F → F ∈ fBas ⁡ X × X
113 elfg ⊢ F ∈ fBas ⁡ X × X → v ∈ X × X filGen F ↔ v ⊆ X × X ∧ ∃ w ∈ F w ⊆ v
114 113 biimpa ⊢ F ∈ fBas ⁡ X × X ∧ v ∈ X × X filGen F → v ⊆ X × X ∧ ∃ w ∈ F w ⊆ v
115 112 114 sylancom ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F → v ⊆ X × X ∧ ∃ w ∈ F w ⊆ v
116 115 simprd ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F → ∃ w ∈ F w ⊆ v
117 111 116 r19.29a ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F → ∃ a ∈ ℝ + D -1 0 a ⊆ v
118 100 117 r19.29a ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x ∧ v ∈ X × X filGen F → ∃ y ∈ C y × y ⊆ v
119 118 ralrimiva ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x → ∀ v ∈ X × X filGen F ∃ y ∈ C y × y ⊆ v
120 2 adantr ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x → X × X filGen F ∈ UnifOn ⁡ X
121 iscfilu ⊢ X × X filGen F ∈ UnifOn ⁡ X → C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ↔ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ v ∈ X × X filGen F ∃ y ∈ C y × y ⊆ v
122 120 121 syl ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x → C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ↔ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ v ∈ X × X filGen F ∃ y ∈ C y × y ⊆ v
123 54 119 122 mpbir2and ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X ∧ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x → C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F
124 53 123 impbida ⊢ X ≠ ∅ ∧ D ∈ PsMet ⁡ X → C ∈ CauFilU ⁡ X × X filGen F ↔ C ∈ fBas ⁡ X ∧ ∀ x ∈ ℝ + ∃ y ∈ C D y × y ⊆ 0 x