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Theorem locfincmp

Description: For a compact space, the locally finite covers are precisely the finite covers. Sadly, this property does not properly characterize all compact spaces. (Contributed by Jeff Hankins, 22-Jan-2010) (Proof shortened by Mario Carneiro, 11-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses locfincmp.1 X = J
locfincmp.2 Y = C
Assertion locfincmp J Comp C LocFin J C Fin X = Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 locfincmp.1 X = J
2 locfincmp.2 Y = C
3 1 locfinnei C LocFin J x X o J x o s C | s o Fin
4 3 ralrimiva C LocFin J x X o J x o s C | s o Fin
5 1 cmpcov2 J Comp x X o J x o s C | s o Fin c 𝒫 J Fin X = c o c s C | s o Fin
6 4 5 sylan2 J Comp C LocFin J c 𝒫 J Fin X = c o c s C | s o Fin
7 elfpw c 𝒫 J Fin c J c Fin
8 simplrr J Comp C LocFin J c J c Fin X = c c Fin
9 eldifsn x C x C x
10 ineq1 s = x s o = x o
11 10 neeq1d s = x s o x o
12 simplrl J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x o c y o x C
13 simplrr J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x o c y o y x
14 simprr J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x o c y o y o
15 inelcm y x y o x o
16 13 14 15 syl2anc J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x o c y o x o
17 11 12 16 elrabd J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x o c y o x s C | s o
18 elunii y x x C y C
19 18 2 eleqtrrdi y x x C y Y
20 19 ancoms x C y x y Y
21 20 adantl J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x y Y
22 1 2 locfinbas C LocFin J X = Y
23 22 adantl J Comp C LocFin J X = Y
24 23 ad3antrrr J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x X = Y
25 21 24 eleqtrrd J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x y X
26 simplr J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x X = c
27 25 26 eleqtrd J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x y c
28 eluni2 y c o c y o
29 27 28 sylib J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x o c y o
30 17 29 reximddv J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x o c x s C | s o
31 30 expr J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y x o c x s C | s o
32 31 exlimdv J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C y y x o c x s C | s o
33 n0 x y y x
34 eliun x o c s C | s o o c x s C | s o
35 32 33 34 3imtr4g J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C x x o c s C | s o
36 35 expimpd J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C x x o c s C | s o
37 9 36 syl5bi J Comp C LocFin J c J c Fin X = c x C x o c s C | s o
38 37 ssrdv J Comp C LocFin J c J c Fin X = c C o c s C | s o
39 iunfi c Fin o c s C | s o Fin o c s C | s o Fin
40 39 ex c Fin o c s C | s o Fin o c s C | s o Fin
41 ssfi o c s C | s o Fin C o c s C | s o C Fin
42 41 expcom C o c s C | s o o c s C | s o Fin C Fin
43 40 42 sylan9 c Fin C o c s C | s o o c s C | s o Fin C Fin
44 8 38 43 syl2anc J Comp C LocFin J c J c Fin X = c o c s C | s o Fin C Fin
45 44 expimpd J Comp C LocFin J c J c Fin X = c o c s C | s o Fin C Fin
46 7 45 sylan2b J Comp C LocFin J c 𝒫 J Fin X = c o c s C | s o Fin C Fin
47 46 rexlimdva J Comp C LocFin J c 𝒫 J Fin X = c o c s C | s o Fin C Fin
48 6 47 mpd J Comp C LocFin J C Fin
49 snfi Fin
50 unfi C Fin Fin C Fin
51 48 49 50 sylancl J Comp C LocFin J C Fin
52 ssun1 C C
53 undif1 C = C
54 52 53 sseqtrri C C
55 ssfi C Fin C C C Fin
56 51 54 55 sylancl J Comp C LocFin J C Fin
57 56 23 jca J Comp C LocFin J C Fin X = Y
58 57 ex J Comp C LocFin J C Fin X = Y
59 cmptop J Comp J Top
60 1 2 finlocfin J Top C Fin X = Y C LocFin J
61 60 3expib J Top C Fin X = Y C LocFin J
62 59 61 syl J Comp C Fin X = Y C LocFin J
63 58 62 impbid J Comp C LocFin J C Fin X = Y