Metamath Proof Explorer


Theorem dis2ndc

Description: A discrete space is second-countable iff it is countable. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Apr-2015)

Ref Expression
Assertion dis2ndc Xω𝒫X2nd𝜔

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ctex XωXV
2 pwexr 𝒫X2nd𝜔XV
3 vsnex xV
4 3 2a1i XVxXxV
5 vex xV
6 5 sneqr x=yx=y
7 sneq x=yx=y
8 6 7 impbii x=yx=y
9 8 2a1i XVxXyXx=yx=y
10 4 9 dom2lem XVxXx:X1-1V
11 f1f1orn xXx:X1-1VxXx:X1-1 ontoranxXx
12 10 11 syl XVxXx:X1-1 ontoranxXx
13 f1oeng XVxXx:X1-1 ontoranxXxXranxXx
14 12 13 mpdan XVXranxXx
15 domen1 XranxXxXωranxXxω
16 14 15 syl XVXωranxXxω
17 distop XV𝒫XTop
18 simpr XVxXxX
19 5 snelpw xXx𝒫X
20 18 19 sylib XVxXx𝒫X
21 20 fmpttd XVxXx:X𝒫X
22 21 frnd XVranxXx𝒫X
23 elpwi y𝒫XyX
24 23 ad2antrl XVy𝒫XzyyX
25 simprr XVy𝒫Xzyzy
26 24 25 sseldd XVy𝒫XzyzX
27 eqidd XVy𝒫Xzyz=z
28 sneq x=zx=z
29 28 rspceeqv zXz=zxXz=x
30 26 27 29 syl2anc XVy𝒫XzyxXz=x
31 vsnex zV
32 eqid xXx=xXx
33 32 elrnmpt zVzranxXxxXz=x
34 31 33 ax-mp zranxXxxXz=x
35 30 34 sylibr XVy𝒫XzyzranxXx
36 vsnid zz
37 36 a1i XVy𝒫Xzyzz
38 25 snssd XVy𝒫Xzyzy
39 eleq2 w=zzwzz
40 sseq1 w=zwyzy
41 39 40 anbi12d w=zzwwyzzzy
42 41 rspcev zranxXxzzzywranxXxzwwy
43 35 37 38 42 syl12anc XVy𝒫XzywranxXxzwwy
44 43 ralrimivva XVy𝒫XzywranxXxzwwy
45 basgen2 𝒫XTopranxXx𝒫Xy𝒫XzywranxXxzwwytopGenranxXx=𝒫X
46 17 22 44 45 syl3anc XVtopGenranxXx=𝒫X
47 46 adantr XVranxXxωtopGenranxXx=𝒫X
48 46 17 eqeltrd XVtopGenranxXxTop
49 tgclb ranxXxTopBasestopGenranxXxTop
50 48 49 sylibr XVranxXxTopBases
51 2ndci ranxXxTopBasesranxXxωtopGenranxXx2nd𝜔
52 50 51 sylan XVranxXxωtopGenranxXx2nd𝜔
53 47 52 eqeltrrd XVranxXxω𝒫X2nd𝜔
54 is2ndc 𝒫X2nd𝜔bTopBasesbωtopGenb=𝒫X
55 vex bV
56 simpr XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXxX
57 56 19 sylib XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXx𝒫X
58 simplrr XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXtopGenb=𝒫X
59 57 58 eleqtrrd XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXxtopGenb
60 vsnid xx
61 tg2 xtopGenbxxybxyyx
62 59 60 61 sylancl XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXybxyyx
63 simprrl XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXybxyyxxy
64 63 snssd XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXybxyyxxy
65 simprrr XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXybxyyxyx
66 64 65 eqssd XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXybxyyxx=y
67 simprl XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXybxyyxyb
68 66 67 eqeltrd XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXybxyyxxb
69 62 68 rexlimddv XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXxb
70 69 fmpttd XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XxXx:Xb
71 70 frnd XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XranxXxb
72 ssdomg bVranxXxbranxXxb
73 55 71 72 mpsyl XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XranxXxb
74 simprl XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫Xbω
75 domtr ranxXxbbωranxXxω
76 73 74 75 syl2anc XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XranxXxω
77 76 rexlimdva2 XVbTopBasesbωtopGenb=𝒫XranxXxω
78 54 77 biimtrid XV𝒫X2nd𝜔ranxXxω
79 78 imp XV𝒫X2nd𝜔ranxXxω
80 53 79 impbida XVranxXxω𝒫X2nd𝜔
81 16 80 bitrd XVXω𝒫X2nd𝜔
82 1 2 81 pm5.21nii Xω𝒫X2nd𝜔