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Theorem cvmlift3lem8

Description: Lemma for cvmlift2 . (Contributed by Mario Carneiro, 6-Jul-2015)

Ref Expression
Hypotheses cvmlift3.b ⊢ B = ⋃ C
cvmlift3.y ⊢ Y = ⋃ K
cvmlift3.f ⊢ φ → F ∈ C CovMap J
cvmlift3.k ⊢ φ → K ∈ SConn
cvmlift3.l ⊢ φ → K ∈ N-Locally PConn
cvmlift3.o ⊢ φ → O ∈ Y
cvmlift3.g ⊢ φ → G ∈ K Cn J
cvmlift3.p ⊢ φ → P ∈ B
cvmlift3.e ⊢ φ → F ⁡ P = G ⁡ O
cvmlift3.h ⊢ H = x ∈ Y ⟼ ι z ∈ B | ∃ f ∈ II Cn K f ⁡ 0 = O ∧ f ⁡ 1 = x ∧ ι g ∈ II Cn C | F ∘ g = G ∘ f ∧ g ⁡ 0 = P ⁡ 1 = z
cvmlift3lem7.s ⊢ S = k ∈ J ⟼ s ∈ 𝒫 C ∖ ∅ | ⋃ s = F -1 k ∧ ∀ c ∈ s ∀ d ∈ s ∖ c c ∩ d = ∅ ∧ F ↾ c ∈ C ↾ 𝑡 c Homeo J ↾ 𝑡 k
Assertion cvmlift3lem8 ⊢ φ → H ∈ K Cn C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cvmlift3.b ⊢ B = ⋃ C
2 cvmlift3.y ⊢ Y = ⋃ K
3 cvmlift3.f ⊢ φ → F ∈ C CovMap J
4 cvmlift3.k ⊢ φ → K ∈ SConn
5 cvmlift3.l ⊢ φ → K ∈ N-Locally PConn
6 cvmlift3.o ⊢ φ → O ∈ Y
7 cvmlift3.g ⊢ φ → G ∈ K Cn J
8 cvmlift3.p ⊢ φ → P ∈ B
9 cvmlift3.e ⊢ φ → F ⁡ P = G ⁡ O
10 cvmlift3.h ⊢ H = x ∈ Y ⟼ ι z ∈ B | ∃ f ∈ II Cn K f ⁡ 0 = O ∧ f ⁡ 1 = x ∧ ι g ∈ II Cn C | F ∘ g = G ∘ f ∧ g ⁡ 0 = P ⁡ 1 = z
11 cvmlift3lem7.s ⊢ S = k ∈ J ⟼ s ∈ 𝒫 C ∖ ∅ | ⋃ s = F -1 k ∧ ∀ c ∈ s ∀ d ∈ s ∖ c c ∩ d = ∅ ∧ F ↾ c ∈ C ↾ 𝑡 c Homeo J ↾ 𝑡 k
12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 cvmlift3lem3 ⊢ φ → H : Y ⟶ B
13 3 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y → F ∈ C CovMap J
14 eqid ⊢ ⋃ J = ⋃ J
15 2 14 cnf ⊢ G ∈ K Cn J → G : Y ⟶ ⋃ J
16 7 15 syl ⊢ φ → G : Y ⟶ ⋃ J
17 16 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ y ∈ Y → G ⁡ y ∈ ⋃ J
18 11 14 cvmcov ⊢ F ∈ C CovMap J ∧ G ⁡ y ∈ ⋃ J → ∃ a ∈ J G ⁡ y ∈ a ∧ S ⁡ a ≠ ∅
19 13 17 18 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ Y → ∃ a ∈ J G ⁡ y ∈ a ∧ S ⁡ a ≠ ∅
20 n0 ⊢ S ⁡ a ≠ ∅ ↔ ∃ t t ∈ S ⁡ a
21 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → K ∈ N-Locally PConn
22 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → G ∈ K Cn J
23 simprr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → t ∈ S ⁡ a
24 11 cvmsrcl ⊢ t ∈ S ⁡ a → a ∈ J
25 23 24 syl ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → a ∈ J
26 cnima ⊢ G ∈ K Cn J ∧ a ∈ J → G -1 a ∈ K
27 22 25 26 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → G -1 a ∈ K
28 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → y ∈ Y
29 simprl ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → G ⁡ y ∈ a
30 ffn ⊢ G : Y ⟶ ⋃ J → G Fn Y
31 elpreima ⊢ G Fn Y → y ∈ G -1 a ↔ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a
32 22 15 30 31 4syl ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → y ∈ G -1 a ↔ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a
33 28 29 32 mpbir2and ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → y ∈ G -1 a
34 nlly2i ⊢ K ∈ N-Locally PConn ∧ G -1 a ∈ K ∧ y ∈ G -1 a → ∃ m ∈ 𝒫 G -1 a ∃ v ∈ K y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn
35 21 27 33 34 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → ∃ m ∈ 𝒫 G -1 a ∃ v ∈ K y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn
36 3 ad3antrrr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → F ∈ C CovMap J
37 4 ad3antrrr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → K ∈ SConn
38 5 ad3antrrr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → K ∈ N-Locally PConn
39 6 ad3antrrr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → O ∈ Y
40 7 ad3antrrr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → G ∈ K Cn J
41 8 ad3antrrr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → P ∈ B
42 9 ad3antrrr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → F ⁡ P = G ⁡ O
43 29 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → G ⁡ y ∈ a
44 23 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → t ∈ S ⁡ a
45 simprll ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → m ∈ 𝒫 G -1 a
46 45 elpwid ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → m ⊆ G -1 a
47 eqid ⊢ ι b ∈ t | H ⁡ y ∈ b = ι b ∈ t | H ⁡ y ∈ b
48 simprr3 ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → K ↾ 𝑡 m ∈ PConn
49 simprlr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → v ∈ K
50 simprr2 ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → v ⊆ m
51 simprr1 ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → y ∈ v
52 1 2 36 37 38 39 40 41 42 10 11 43 44 46 47 48 49 50 51 cvmlift3lem7 ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K ∧ y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → H ∈ K CnP C ⁡ y
53 52 expr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a ∧ m ∈ 𝒫 G -1 a ∧ v ∈ K → y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → H ∈ K CnP C ⁡ y
54 53 rexlimdvva ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → ∃ m ∈ 𝒫 G -1 a ∃ v ∈ K y ∈ v ∧ v ⊆ m ∧ K ↾ 𝑡 m ∈ PConn → H ∈ K CnP C ⁡ y
55 35 54 mpd ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a ∧ t ∈ S ⁡ a → H ∈ K CnP C ⁡ y
56 55 expr ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a → t ∈ S ⁡ a → H ∈ K CnP C ⁡ y
57 56 exlimdv ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a → ∃ t t ∈ S ⁡ a → H ∈ K CnP C ⁡ y
58 20 57 biimtrid ⊢ φ ∧ y ∈ Y ∧ G ⁡ y ∈ a → S ⁡ a ≠ ∅ → H ∈ K CnP C ⁡ y
59 58 expimpd ⊢ φ ∧ y ∈ Y → G ⁡ y ∈ a ∧ S ⁡ a ≠ ∅ → H ∈ K CnP C ⁡ y
60 59 rexlimdvw ⊢ φ ∧ y ∈ Y → ∃ a ∈ J G ⁡ y ∈ a ∧ S ⁡ a ≠ ∅ → H ∈ K CnP C ⁡ y
61 19 60 mpd ⊢ φ ∧ y ∈ Y → H ∈ K CnP C ⁡ y
62 61 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ Y H ∈ K CnP C ⁡ y
63 sconntop ⊢ K ∈ SConn → K ∈ Top
64 4 63 syl ⊢ φ → K ∈ Top
65 2 toptopon ⊢ K ∈ Top ↔ K ∈ TopOn ⁡ Y
66 64 65 sylib ⊢ φ → K ∈ TopOn ⁡ Y
67 cvmtop1 ⊢ F ∈ C CovMap J → C ∈ Top
68 3 67 syl ⊢ φ → C ∈ Top
69 1 toptopon ⊢ C ∈ Top ↔ C ∈ TopOn ⁡ B
70 68 69 sylib ⊢ φ → C ∈ TopOn ⁡ B
71 cncnp ⊢ K ∈ TopOn ⁡ Y ∧ C ∈ TopOn ⁡ B → H ∈ K Cn C ↔ H : Y ⟶ B ∧ ∀ y ∈ Y H ∈ K CnP C ⁡ y
72 66 70 71 syl2anc ⊢ φ → H ∈ K Cn C ↔ H : Y ⟶ B ∧ ∀ y ∈ Y H ∈ K CnP C ⁡ y
73 12 62 72 mpbir2and ⊢ φ → H ∈ K Cn C