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Theorem dfac21

Description: Tychonoff's theorem is a choice equivalent. Definition AC21 of Schechter p. 461. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Feb-2015) (Revised by Mario Carneiro, 27-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion dfac21 CHOICE f f : dom f Comp 𝑡 f Comp

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vex f V
2 1 dmex dom f V
3 2 a1i CHOICE f : dom f Comp dom f V
4 simpr CHOICE f : dom f Comp f : dom f Comp
5 fvex 𝑡 f V
6 5 uniex 𝑡 f V
7 acufl CHOICE UFL = V
8 7 adantr CHOICE f : dom f Comp UFL = V
9 6 8 eleqtrrid CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f UFL
10 dfac10 CHOICE dom card = V
11 10 birani CHOICE f : dom f Comp dom card = V
12 6 11 eleqtrrid CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f dom card
13 9 12 elind CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f UFL dom card
14 eqid 𝑡 f = 𝑡 f
15 eqid 𝑡 f = 𝑡 f
16 14 15 ptcmpg dom f V f : dom f Comp 𝑡 f UFL dom card 𝑡 f Comp
17 3 4 13 16 syl3anc CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f Comp
18 17 ex CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f Comp
19 18 alrimiv CHOICE f f : dom f Comp 𝑡 f Comp
20 fvex g y V
21 kelac2lem g y V topGen g y 𝒫 g y Comp
22 20 21 mp1i Fun g ran g y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
23 22 fmpttd Fun g ran g y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom g Comp
24 23 ffdmd Fun g ran g y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
25 vex g V
26 25 dmex dom g V
27 26 mptex y dom g topGen g y 𝒫 g y V
28 id f = y dom g topGen g y 𝒫 g y f = y dom g topGen g y 𝒫 g y
29 dmeq f = y dom g topGen g y 𝒫 g y dom f = dom y dom g topGen g y 𝒫 g y
30 28 29 feq12d f = y dom g topGen g y 𝒫 g y f : dom f Comp y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
31 fveq2 f = y dom g topGen g y 𝒫 g y 𝑡 f = 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y
32 31 eleq1d f = y dom g topGen g y 𝒫 g y 𝑡 f Comp 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
33 30 32 imbi12d f = y dom g topGen g y 𝒫 g y f : dom f Comp 𝑡 f Comp y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
34 27 33 spcv f f : dom f Comp 𝑡 f Comp y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
35 24 34 syl5com Fun g ran g f f : dom f Comp 𝑡 f Comp 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
36 fvex g x V
37 36 a1i Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp x dom g g x V
38 df-nel ran g ¬ ran g
39 38 biimpi ran g ¬ ran g
40 39 ad2antlr Fun g ran g x dom g ¬ ran g
41 fvelrn Fun g x dom g g x ran g
42 41 adantlr Fun g ran g x dom g g x ran g
43 eleq1 g x = g x ran g ran g
44 42 43 syl5ibcom Fun g ran g x dom g g x = ran g
45 44 necon3bd Fun g ran g x dom g ¬ ran g g x
46 40 45 mpd Fun g ran g x dom g g x
47 46 adantlr Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp x dom g g x
48 fveq2 y = x g y = g x
49 48 unieqd y = x g y = g x
50 49 pweqd y = x 𝒫 g y = 𝒫 g x
51 50 sneqd y = x 𝒫 g y = 𝒫 g x
52 48 51 preq12d y = x g y 𝒫 g y = g x 𝒫 g x
53 52 fveq2d y = x topGen g y 𝒫 g y = topGen g x 𝒫 g x
54 53 cbvmptv y dom g topGen g y 𝒫 g y = x dom g topGen g x 𝒫 g x
55 54 fveq2i 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y = 𝑡 x dom g topGen g x 𝒫 g x
56 55 eleq1i 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp 𝑡 x dom g topGen g x 𝒫 g x Comp
57 56 bilani Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp 𝑡 x dom g topGen g x 𝒫 g x Comp
58 37 47 57 kelac2 Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp x dom g g x
59 58 ex Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp x dom g g x
60 35 59 syldc f f : dom f Comp 𝑡 f Comp Fun g ran g x dom g g x
61 60 alrimiv f f : dom f Comp 𝑡 f Comp g Fun g ran g x dom g g x
62 dfac9 CHOICE g Fun g ran g x dom g g x
63 61 62 sylibr f f : dom f Comp 𝑡 f Comp CHOICE
64 19 63 impbii CHOICE f f : dom f Comp 𝑡 f Comp