Metamath Proof Explorer


Theorem ordtrest2

Description: An interval-closed set A in a total order has the same subspace topology as the restricted order topology. (An interval-closed set is the same thing as an open or half-open or closed interval in RR , but in other sets like QQ there are interval-closed sets like ( _pi , +oo ) i^i QQ that are not intervals.) (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses ordtrest2.1 X=domR
ordtrest2.2 φRTosetRel
ordtrest2.3 φAX
ordtrest2.4 φxAyAzX|xRzzRyA
Assertion ordtrest2 φordTopRA×A=ordTopR𝑡A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ordtrest2.1 X=domR
2 ordtrest2.2 φRTosetRel
3 ordtrest2.3 φAX
4 ordtrest2.4 φxAyAzX|xRzzRyA
5 tsrps RTosetRelRPosetRel
6 2 5 syl φRPosetRel
7 2 dmexd φdomRV
8 1 7 eqeltrid φXV
9 8 3 ssexd φAV
10 ordtrest RPosetRelAVordTopRA×AordTopR𝑡A
11 6 9 10 syl2anc φordTopRA×AordTopR𝑡A
12 eqid ranzXwX|¬wRz=ranzXwX|¬wRz
13 eqid ranzXwX|¬zRw=ranzXwX|¬zRw
14 1 12 13 ordtval RTosetRelordTopR=topGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw
15 2 14 syl φordTopR=topGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw
16 15 oveq1d φordTopR𝑡A=topGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A
17 fibas fiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwTopBases
18 tgrest fiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwTopBasesAVtopGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A=topGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A
19 17 9 18 sylancr φtopGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A=topGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A
20 16 19 eqtr4d φordTopR𝑡A=topGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A
21 firest fiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A=fiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A
22 21 fveq2i topGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A=topGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A
23 20 22 eqtr4di φordTopR𝑡A=topGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A
24 inex1g RTosetRelRA×AV
25 2 24 syl φRA×AV
26 ordttop RA×AVordTopRA×ATop
27 25 26 syl φordTopRA×ATop
28 1 12 13 ordtuni RTosetRelX=XranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw
29 2 28 syl φX=XranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw
30 29 8 eqeltrrd φXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwV
31 uniexb XranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwVXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwV
32 30 31 sylibr φXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwV
33 restval XranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwVAVXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A=ranvXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvA
34 32 9 33 syl2anc φXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡A=ranvXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvA
35 sseqin2 AXXA=A
36 3 35 sylib φXA=A
37 eqid domRA×A=domRA×A
38 37 ordttopon RA×AVordTopRA×ATopOndomRA×A
39 25 38 syl φordTopRA×ATopOndomRA×A
40 1 psssdm RPosetRelAXdomRA×A=A
41 6 3 40 syl2anc φdomRA×A=A
42 41 fveq2d φTopOndomRA×A=TopOnA
43 39 42 eleqtrd φordTopRA×ATopOnA
44 toponmax ordTopRA×ATopOnAAordTopRA×A
45 43 44 syl φAordTopRA×A
46 36 45 eqeltrd φXAordTopRA×A
47 elsni vXv=X
48 47 ineq1d vXvA=XA
49 48 eleq1d vXvAordTopRA×AXAordTopRA×A
50 46 49 syl5ibrcom φvXvAordTopRA×A
51 50 ralrimiv φvXvAordTopRA×A
52 1 2 3 4 ordtrest2lem φvranzXwX|¬wRzvAordTopRA×A
53 df-rn ranR=domR-1
54 cnvtsr RTosetRelR-1TosetRel
55 2 54 syl φR-1TosetRel
56 1 psrn RPosetRelX=ranR
57 6 56 syl φX=ranR
58 3 57 sseqtrd φAranR
59 57 adantr φxAyAX=ranR
60 59 rabeqdv φxAyAzX|xRzzRy=zranR|xRzzRy
61 vex yV
62 vex zV
63 61 62 brcnv yR-1zzRy
64 vex xV
65 62 64 brcnv zR-1xxRz
66 63 65 anbi12ci yR-1zzR-1xxRzzRy
67 66 rabbii zranR|yR-1zzR-1x=zranR|xRzzRy
68 60 67 eqtr4di φxAyAzX|xRzzRy=zranR|yR-1zzR-1x
69 68 4 eqsstrrd φxAyAzranR|yR-1zzR-1xA
70 69 ancom2s φyAxAzranR|yR-1zzR-1xA
71 53 55 58 70 ordtrest2lem φvranzranRwranR|¬wR-1zvAordTopR-1A×A
72 vex wV
73 72 62 brcnv wR-1zzRw
74 73 bicomi zRwwR-1z
75 74 a1i φzRwwR-1z
76 75 notbid φ¬zRw¬wR-1z
77 57 76 rabeqbidv φwX|¬zRw=wranR|¬wR-1z
78 57 77 mpteq12dv φzXwX|¬zRw=zranRwranR|¬wR-1z
79 78 rneqd φranzXwX|¬zRw=ranzranRwranR|¬wR-1z
80 psss RPosetRelRA×APosetRel
81 6 80 syl φRA×APosetRel
82 ordtcnv RA×APosetRelordTopRA×A-1=ordTopRA×A
83 81 82 syl φordTopRA×A-1=ordTopRA×A
84 cnvin RA×A-1=R-1A×A-1
85 cnvxp A×A-1=A×A
86 85 ineq2i R-1A×A-1=R-1A×A
87 84 86 eqtri RA×A-1=R-1A×A
88 87 fveq2i ordTopRA×A-1=ordTopR-1A×A
89 83 88 eqtr3di φordTopRA×A=ordTopR-1A×A
90 89 eleq2d φvAordTopRA×AvAordTopR-1A×A
91 79 90 raleqbidv φvranzXwX|¬zRwvAordTopRA×AvranzranRwranR|¬wR-1zvAordTopR-1A×A
92 71 91 mpbird φvranzXwX|¬zRwvAordTopRA×A
93 ralunb vranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvAordTopRA×AvranzXwX|¬wRzvAordTopRA×AvranzXwX|¬zRwvAordTopRA×A
94 52 92 93 sylanbrc φvranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvAordTopRA×A
95 ralunb vXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvAordTopRA×AvXvAordTopRA×AvranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvAordTopRA×A
96 51 94 95 sylanbrc φvXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvAordTopRA×A
97 eqid vXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvA=vXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvA
98 97 fmpt vXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvAordTopRA×AvXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvA:XranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwordTopRA×A
99 96 98 sylib φvXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvA:XranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwordTopRA×A
100 99 frnd φranvXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRwvAordTopRA×A
101 34 100 eqsstrd φXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡AordTopRA×A
102 tgfiss ordTopRA×ATopXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡AordTopRA×AtopGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡AordTopRA×A
103 27 101 102 syl2anc φtopGenfiXranzXwX|¬wRzranzXwX|¬zRw𝑡AordTopRA×A
104 23 103 eqsstrd φordTopR𝑡AordTopRA×A
105 11 104 eqssd φordTopRA×A=ordTopR𝑡A