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Theorem isacs4lem

Description: In a closure system in which directed unions of closed sets are closed, closure commutes with directed unions. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Apr-2015)

Ref Expression
Hypothesis acsdrscl.f F=mrClsC
Assertion isacs4lem CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCCMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Ft

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 acsdrscl.f F=mrClsC
2 simpll CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsetCMooreX
3 elpwi t𝒫𝒫Xt𝒫X
4 3 ad2antrl CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsett𝒫X
5 1 mrcuni CMooreXt𝒫XFt=FFt
6 2 4 5 syl2anc CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=FFt
7 1 mrcf CMooreXF:𝒫XC
8 7 ffnd CMooreXFFn𝒫X
9 8 adantr CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFFn𝒫X
10 simpll CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetxyyXCMooreX
11 simprl CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetxyyXxy
12 simprr CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetxyyXyX
13 10 1 11 12 mrcssd CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetxyyXFxFy
14 simprr CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsettoInctDirset
15 3 ad2antrl CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsett𝒫X
16 1 fvexi FV
17 16 imaex FtV
18 17 a1i CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFtV
19 9 13 14 15 18 ipodrsima CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsettoIncFtDirset
20 19 adantlr CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsettoIncFtDirset
21 fveq2 s=FttoIncs=toIncFt
22 21 eleq1d s=FttoIncsDirsettoIncFtDirset
23 unieq s=Fts=Ft
24 23 eleq1d s=FtsCFtC
25 22 24 imbi12d s=FttoIncsDirsetsCtoIncFtDirsetFtC
26 simplr CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsets𝒫CtoIncsDirsetsC
27 imassrn FtranF
28 7 frnd CMooreXranFC
29 27 28 sstrid CMooreXFtC
30 17 elpw Ft𝒫CFtC
31 29 30 sylibr CMooreXFt𝒫C
32 31 ad2antrr CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt𝒫C
33 25 26 32 rspcdva CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsettoIncFtDirsetFtC
34 20 33 mpd CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsetFtC
35 1 mrcid CMooreXFtCFFt=Ft
36 2 34 35 syl2anc CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsetFFt=Ft
37 6 36 eqtrd CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Ft
38 37 exp32 CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Ft
39 38 ralrimiv CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Ft
40 39 ex CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Ft
41 40 imdistani CMooreXs𝒫CtoIncsDirsetsCCMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Ft