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Theorem islocfin

Description: The statement "is a locally finite cover." (Contributed by Jeff Hankins, 21-Jan-2010)

Ref Expression
Hypotheses islocfin.1 ⊢ X = ⋃ J
islocfin.2 ⊢ Y = ⋃ A
Assertion islocfin ⊢ A ∈ LocFin ⁡ J ↔ J ∈ Top ∧ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 islocfin.1 ⊢ X = ⋃ J
2 islocfin.2 ⊢ Y = ⋃ A
3 df-locfin ⊢ LocFin = j ∈ Top ⟼ y | ⋃ j = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ ⋃ j ∃ n ∈ j x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
4 3 mptrcl ⊢ A ∈ LocFin ⁡ J → J ∈ Top
5 eqimss2 ⊢ X = ⋃ y → ⋃ y ⊆ X
6 sspwuni ⊢ y ⊆ 𝒫 X ↔ ⋃ y ⊆ X
7 5 6 sylibr ⊢ X = ⋃ y → y ⊆ 𝒫 X
8 velpw ⊢ y ∈ 𝒫 𝒫 X ↔ y ⊆ 𝒫 X
9 7 8 sylibr ⊢ X = ⋃ y → y ∈ 𝒫 𝒫 X
10 9 adantr ⊢ X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin → y ∈ 𝒫 𝒫 X
11 10 abssi ⊢ y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ⊆ 𝒫 𝒫 X
12 1 topopn ⊢ J ∈ Top → X ∈ J
13 pwexg ⊢ X ∈ J → 𝒫 X ∈ V
14 pwexg ⊢ 𝒫 X ∈ V → 𝒫 𝒫 X ∈ V
15 12 13 14 3syl ⊢ J ∈ Top → 𝒫 𝒫 X ∈ V
16 ssexg ⊢ y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ⊆ 𝒫 𝒫 X ∧ 𝒫 𝒫 X ∈ V → y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ∈ V
17 11 15 16 sylancr ⊢ J ∈ Top → y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ∈ V
18 unieq ⊢ j = J → ⋃ j = ⋃ J
19 18 1 eqtr4di ⊢ j = J → ⋃ j = X
20 19 eqeq1d ⊢ j = J → ⋃ j = ⋃ y ↔ X = ⋃ y
21 rexeq ⊢ j = J → ∃ n ∈ j x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
22 19 21 raleqbidv ⊢ j = J → ∀ x ∈ ⋃ j ∃ n ∈ j x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
23 20 22 anbi12d ⊢ j = J → ⋃ j = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ ⋃ j ∃ n ∈ j x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
24 23 abbidv ⊢ j = J → y | ⋃ j = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ ⋃ j ∃ n ∈ j x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin = y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
25 24 3 fvmptg ⊢ J ∈ Top ∧ y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ∈ V → LocFin ⁡ J = y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
26 17 25 mpdan ⊢ J ∈ Top → LocFin ⁡ J = y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
27 26 eleq2d ⊢ J ∈ Top → A ∈ LocFin ⁡ J ↔ A ∈ y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
28 elex ⊢ A ∈ y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin → A ∈ V
29 28 adantl ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin → A ∈ V
30 simpr ⊢ J ∈ Top ∧ X = Y → X = Y
31 30 2 eqtrdi ⊢ J ∈ Top ∧ X = Y → X = ⋃ A
32 12 adantr ⊢ J ∈ Top ∧ X = Y → X ∈ J
33 31 32 eqeltrrd ⊢ J ∈ Top ∧ X = Y → ⋃ A ∈ J
34 33 elexd ⊢ J ∈ Top ∧ X = Y → ⋃ A ∈ V
35 uniexb ⊢ A ∈ V ↔ ⋃ A ∈ V
36 34 35 sylibr ⊢ J ∈ Top ∧ X = Y → A ∈ V
37 36 adantrr ⊢ J ∈ Top ∧ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin → A ∈ V
38 unieq ⊢ y = A → ⋃ y = ⋃ A
39 38 2 eqtr4di ⊢ y = A → ⋃ y = Y
40 39 eqeq2d ⊢ y = A → X = ⋃ y ↔ X = Y
41 rabeq ⊢ y = A → s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ = s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅
42 41 eleq1d ⊢ y = A → s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
43 42 anbi2d ⊢ y = A → x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
44 43 rexbidv ⊢ y = A → ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
45 44 ralbidv ⊢ y = A → ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
46 40 45 anbi12d ⊢ y = A → X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
47 46 elabg ⊢ A ∈ V → A ∈ y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
48 29 37 47 pm5.21nd ⊢ J ∈ Top → A ∈ y | X = ⋃ y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ y | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
49 27 48 bitrd ⊢ J ∈ Top → A ∈ LocFin ⁡ J ↔ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
50 4 49 biadanii ⊢ A ∈ LocFin ⁡ J ↔ J ∈ Top ∧ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
51 3anass ⊢ J ∈ Top ∧ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin ↔ J ∈ Top ∧ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
52 50 51 bitr4i ⊢ A ∈ LocFin ⁡ J ↔ J ∈ Top ∧ X = Y ∧ ∀ x ∈ X ∃ n ∈ J x ∈ n ∧ s ∈ A | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin