Metamath Proof Explorer


Theorem ordtbas

Description: In a total order, the finite intersections of the open rays generates the set of open intervals, but no more - these four collections form a subbasis for the order topology. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses ordtval.1 X=domR
ordtval.2 A=ranxXyX|¬yRx
ordtval.3 B=ranxXyX|¬xRy
ordtval.4 C=ranaX,bXyX|¬yRa¬bRy
Assertion ordtbas RTosetRelfiXAB=XABC

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ordtval.1 X=domR
2 ordtval.2 A=ranxXyX|¬yRx
3 ordtval.3 B=ranxXyX|¬xRy
4 ordtval.4 C=ranaX,bXyX|¬yRa¬bRy
5 snex XV
6 ssun2 ABXAB
7 1 2 3 ordtuni RTosetRelX=XAB
8 dmexg RTosetReldomRV
9 1 8 eqeltrid RTosetRelXV
10 7 9 eqeltrrd RTosetRelXABV
11 uniexb XABVXABV
12 10 11 sylibr RTosetRelXABV
13 ssexg ABXABXABVABV
14 6 12 13 sylancr RTosetRelABV
15 elfiun XVABVzfiXABzfiXzfiABmfiXnfiABz=mn
16 5 14 15 sylancr RTosetRelzfiXABzfiXzfiABmfiXnfiABz=mn
17 fisn fiX=X
18 ssun1 XXABC
19 17 18 eqsstri fiXXABC
20 19 sseli zfiXzXABC
21 20 a1i RTosetRelzfiXzXABC
22 1 2 3 4 ordtbas2 RTosetRelfiAB=ABC
23 ssun2 ABCXABC
24 22 23 eqsstrdi RTosetRelfiABXABC
25 24 sseld RTosetRelzfiABzXABC
26 fipwuni fiAB𝒫AB
27 26 sseli nfiABn𝒫AB
28 27 elpwid nfiABnAB
29 28 ad2antll RTosetRelmfiXnfiABnAB
30 6 unissi ABXAB
31 30 7 sseqtrrid RTosetRelABX
32 31 adantr RTosetRelmfiXnfiABABX
33 29 32 sstrd RTosetRelmfiXnfiABnX
34 simprl RTosetRelmfiXnfiABmfiX
35 34 17 eleqtrdi RTosetRelmfiXnfiABmX
36 elsni mXm=X
37 35 36 syl RTosetRelmfiXnfiABm=X
38 33 37 sseqtrrd RTosetRelmfiXnfiABnm
39 sseqin2 nmmn=n
40 38 39 sylib RTosetRelmfiXnfiABmn=n
41 24 sselda RTosetRelnfiABnXABC
42 41 adantrl RTosetRelmfiXnfiABnXABC
43 40 42 eqeltrd RTosetRelmfiXnfiABmnXABC
44 eleq1 z=mnzXABCmnXABC
45 43 44 syl5ibrcom RTosetRelmfiXnfiABz=mnzXABC
46 45 rexlimdvva RTosetRelmfiXnfiABz=mnzXABC
47 21 25 46 3jaod RTosetRelzfiXzfiABmfiXnfiABz=mnzXABC
48 16 47 sylbid RTosetRelzfiXABzXABC
49 48 ssrdv RTosetRelfiXABXABC
50 ssfii XABVXABfiXAB
51 12 50 syl RTosetRelXABfiXAB
52 51 unssad RTosetRelXfiXAB
53 fiss XABVABXABfiABfiXAB
54 12 6 53 sylancl RTosetRelfiABfiXAB
55 22 54 eqsstrrd RTosetRelABCfiXAB
56 52 55 unssd RTosetRelXABCfiXAB
57 49 56 eqssd RTosetRelfiXAB=XABC
58 unass XABC=XABC
59 57 58 eqtr4di RTosetRelfiXAB=XABC