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Theorem pthaus

Description: The product of a collection of Hausdorff spaces is Hausdorff. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Sep-2015)

Ref Expression
Assertion pthaus ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus → ∏ 𝑡 ⁡ F ∈ Haus

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 haustop ⊢ x ∈ Haus → x ∈ Top
2 1 ssriv ⊢ Haus ⊆ Top
3 fss ⊢ F : A ⟶ Haus ∧ Haus ⊆ Top → F : A ⟶ Top
4 2 3 mpan2 ⊢ F : A ⟶ Haus → F : A ⟶ Top
5 pttop ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → ∏ 𝑡 ⁡ F ∈ Top
6 4 5 sylan2 ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus → ∏ 𝑡 ⁡ F ∈ Top
7 simprl ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F
8 eqid ⊢ ∏ 𝑡 ⁡ F = ∏ 𝑡 ⁡ F
9 8 ptuni ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k = ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F
10 4 9 sylan2 ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus → ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k = ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F
11 10 adantr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k = ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F
12 7 11 eleqtrrd ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → x ∈ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
13 ixpfn ⊢ x ∈ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k → x Fn A
14 12 13 syl ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → x Fn A
15 simprr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F
16 15 11 eleqtrrd ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → y ∈ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
17 ixpfn ⊢ y ∈ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k → y Fn A
18 16 17 syl ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → y Fn A
19 eqfnfv ⊢ x Fn A ∧ y Fn A → x = y ↔ ∀ k ∈ A x ⁡ k = y ⁡ k
20 14 18 19 syl2anc ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → x = y ↔ ∀ k ∈ A x ⁡ k = y ⁡ k
21 20 necon3abid ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → x ≠ y ↔ ¬ ∀ k ∈ A x ⁡ k = y ⁡ k
22 rexnal ⊢ ∃ k ∈ A ¬ x ⁡ k = y ⁡ k ↔ ¬ ∀ k ∈ A x ⁡ k = y ⁡ k
23 df-ne ⊢ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ↔ ¬ x ⁡ k = y ⁡ k
24 simpllr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → F : A ⟶ Haus
25 simprl ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → k ∈ A
26 24 25 ffvelcdmd ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → F ⁡ k ∈ Haus
27 vex ⊢ x ∈ V
28 27 elixp ⊢ x ∈ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ↔ x Fn A ∧ ∀ k ∈ A x ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
29 28 simprbi ⊢ x ∈ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k → ∀ k ∈ A x ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
30 12 29 syl ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → ∀ k ∈ A x ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
31 30 r19.21bi ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A → x ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
32 31 adantrr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → x ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
33 vex ⊢ y ∈ V
34 33 elixp ⊢ y ∈ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ↔ y Fn A ∧ ∀ k ∈ A y ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
35 34 simprbi ⊢ y ∈ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k → ∀ k ∈ A y ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
36 16 35 syl ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → ∀ k ∈ A y ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
37 36 r19.21bi ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A → y ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
38 37 adantrr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → y ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k
39 simprr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → x ⁡ k ≠ y ⁡ k
40 eqid ⊢ ⋃ F ⁡ k = ⋃ F ⁡ k
41 40 hausnei ⊢ F ⁡ k ∈ Haus ∧ x ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k ∧ y ⁡ k ∈ ⋃ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → ∃ m ∈ F ⁡ k ∃ n ∈ F ⁡ k x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅
42 26 32 38 39 41 syl13anc ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → ∃ m ∈ F ⁡ k ∃ n ∈ F ⁡ k x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅
43 simp-4l ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → A ∈ V
44 4 ad4antlr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → F : A ⟶ Top
45 25 adantr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → k ∈ A
46 eqid ⊢ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F = ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F
47 46 8 ptpjcn ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top ∧ k ∈ A → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F Cn F ⁡ k
48 43 44 45 47 syl3anc ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F Cn F ⁡ k
49 simprll ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → m ∈ F ⁡ k
50 eqid ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k
51 50 mptpreima ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k -1 m = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m
52 cnima ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F Cn F ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k -1 m ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F
53 51 52 eqeltrrid ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F Cn F ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F
54 48 49 53 syl2anc ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F
55 simprlr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → n ∈ F ⁡ k
56 50 mptpreima ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k -1 n = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n
57 cnima ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F Cn F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k -1 n ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F
58 56 57 eqeltrrid ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ⟼ z ⁡ k ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F Cn F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F
59 48 55 58 syl2anc ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F
60 fveq1 ⊢ z = x → z ⁡ k = x ⁡ k
61 60 eleq1d ⊢ z = x → z ⁡ k ∈ m ↔ x ⁡ k ∈ m
62 7 ad2antrr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F
63 simprr1 ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → x ⁡ k ∈ m
64 61 62 63 elrabd ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → x ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m
65 fveq1 ⊢ z = y → z ⁡ k = y ⁡ k
66 65 eleq1d ⊢ z = y → z ⁡ k ∈ n ↔ y ⁡ k ∈ n
67 15 ad2antrr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F
68 simprr2 ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → y ⁡ k ∈ n
69 66 67 68 elrabd ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → y ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n
70 inrab ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∧ z ⁡ k ∈ n
71 simprr3 ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → m ∩ n = ∅
72 inelcm ⊢ z ⁡ k ∈ m ∧ z ⁡ k ∈ n → m ∩ n ≠ ∅
73 72 necon2bi ⊢ m ∩ n = ∅ → ¬ z ⁡ k ∈ m ∧ z ⁡ k ∈ n
74 71 73 syl ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → ¬ z ⁡ k ∈ m ∧ z ⁡ k ∈ n
75 74 ralrimivw ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → ∀ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ¬ z ⁡ k ∈ m ∧ z ⁡ k ∈ n
76 rabeq0 ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∧ z ⁡ k ∈ n = ∅ ↔ ∀ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ¬ z ⁡ k ∈ m ∧ z ⁡ k ∈ n
77 75 76 sylibr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∧ z ⁡ k ∈ n = ∅
78 70 77 eqtrid ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n = ∅
79 eleq2 ⊢ u = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m → x ∈ u ↔ x ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m
80 ineq1 ⊢ u = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m → u ∩ v = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ v
81 80 eqeq1d ⊢ u = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m → u ∩ v = ∅ ↔ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ v = ∅
82 79 81 3anbi13d ⊢ u = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m → x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅ ↔ x ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∧ y ∈ v ∧ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ v = ∅
83 eleq2 ⊢ v = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n → y ∈ v ↔ y ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n
84 ineq2 ⊢ v = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ v = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n
85 84 eqeq1d ⊢ v = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n → z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ v = ∅ ↔ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n = ∅
86 83 85 3anbi23d ⊢ v = z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n → x ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∧ y ∈ v ∧ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ v = ∅ ↔ x ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∧ y ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n ∧ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n = ∅
87 82 86 rspc2ev ⊢ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ x ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∧ y ∈ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n ∧ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ m ∩ z ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F | z ⁡ k ∈ n = ∅ → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
88 54 59 64 69 78 87 syl113anc ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k ∧ x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
89 88 expr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k ∧ m ∈ F ⁡ k ∧ n ∈ F ⁡ k → x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
90 89 rexlimdvva ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → ∃ m ∈ F ⁡ k ∃ n ∈ F ⁡ k x ⁡ k ∈ m ∧ y ⁡ k ∈ n ∧ m ∩ n = ∅ → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
91 42 90 mpd ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A ∧ x ⁡ k ≠ y ⁡ k → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
92 91 expr ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A → x ⁡ k ≠ y ⁡ k → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
93 23 92 biimtrrid ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ k ∈ A → ¬ x ⁡ k = y ⁡ k → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
94 93 rexlimdva ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → ∃ k ∈ A ¬ x ⁡ k = y ⁡ k → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
95 22 94 biimtrrid ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → ¬ ∀ k ∈ A x ⁡ k = y ⁡ k → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
96 21 95 sylbid ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus ∧ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∧ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F → x ≠ y → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
97 96 ralrimivva ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus → ∀ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∀ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F x ≠ y → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
98 46 ishaus ⊢ ∏ 𝑡 ⁡ F ∈ Haus ↔ ∏ 𝑡 ⁡ F ∈ Top ∧ ∀ x ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F ∀ y ∈ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ F x ≠ y → ∃ u ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F ∃ v ∈ ∏ 𝑡 ⁡ F x ∈ u ∧ y ∈ v ∧ u ∩ v = ∅
99 6 97 98 sylanbrc ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Haus → ∏ 𝑡 ⁡ F ∈ Haus