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Theorem isacs5lem

Description: If closure commutes with directed unions, then the closure of a set is the closure of its finite subsets. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Apr-2015)

Ref Expression
Hypothesis acsdrscl.f F=mrClsC
Assertion isacs5lem CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=FtCMooreXs𝒫XFs=F𝒫sFin

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 acsdrscl.f F=mrClsC
2 unifpw 𝒫sFin=s
3 2 fveq2i F𝒫sFin=Fs
4 vex sV
5 fpwipodrs sVtoInc𝒫sFinDirset
6 4 5 mp1i CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Fts𝒫XtoInc𝒫sFinDirset
7 fveq2 t=𝒫sFintoInct=toInc𝒫sFin
8 7 eleq1d t=𝒫sFintoInctDirsettoInc𝒫sFinDirset
9 unieq t=𝒫sFint=𝒫sFin
10 9 fveq2d t=𝒫sFinFt=F𝒫sFin
11 imaeq2 t=𝒫sFinFt=F𝒫sFin
12 11 unieqd t=𝒫sFinFt=F𝒫sFin
13 10 12 eqeq12d t=𝒫sFinFt=FtF𝒫sFin=F𝒫sFin
14 8 13 imbi12d t=𝒫sFintoInctDirsetFt=FttoInc𝒫sFinDirsetF𝒫sFin=F𝒫sFin
15 simplr CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Fts𝒫Xt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Ft
16 inss1 𝒫sFin𝒫s
17 elpwi s𝒫XsX
18 17 sspwd s𝒫X𝒫s𝒫X
19 18 adantl CMooreXs𝒫X𝒫s𝒫X
20 16 19 sstrid CMooreXs𝒫X𝒫sFin𝒫X
21 vpwex 𝒫sV
22 21 inex1 𝒫sFinV
23 22 elpw 𝒫sFin𝒫𝒫X𝒫sFin𝒫X
24 20 23 sylibr CMooreXs𝒫X𝒫sFin𝒫𝒫X
25 24 adantlr CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Fts𝒫X𝒫sFin𝒫𝒫X
26 14 15 25 rspcdva CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Fts𝒫XtoInc𝒫sFinDirsetF𝒫sFin=F𝒫sFin
27 6 26 mpd CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Fts𝒫XF𝒫sFin=F𝒫sFin
28 3 27 eqtr3id CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Fts𝒫XFs=F𝒫sFin
29 28 ralrimiva CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Fts𝒫XFs=F𝒫sFin
30 29 ex CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=Fts𝒫XFs=F𝒫sFin
31 30 imdistani CMooreXt𝒫𝒫XtoInctDirsetFt=FtCMooreXs𝒫XFs=F𝒫sFin