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Theorem ptuni2

Description: The base set for the product topology. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Feb-2015)

Ref Expression
Hypothesis ptbas.1 ⊢ B = x | ∃ g g Fn A ∧ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y ∧ ∃ z ∈ Fin ∀ y ∈ A ∖ z g ⁡ y = ⋃ F ⁡ y ∧ x = ⨉ y ∈ A g ⁡ y
Assertion ptuni2 ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k = ⋃ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ptbas.1 ⊢ B = x | ∃ g g Fn A ∧ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y ∧ ∃ z ∈ Fin ∀ y ∈ A ∖ z g ⁡ y = ⋃ F ⁡ y ∧ x = ⨉ y ∈ A g ⁡ y
2 1 ptbasid ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ∈ B
3 elssuni ⊢ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ∈ B → ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ⊆ ⋃ B
4 2 3 syl ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ⊆ ⋃ B
5 simpr2 ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top ∧ g Fn A ∧ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y ∧ ∃ z ∈ Fin ∀ y ∈ A ∖ z g ⁡ y = ⋃ F ⁡ y → ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y
6 elssuni ⊢ g ⁡ y ∈ F ⁡ y → g ⁡ y ⊆ ⋃ F ⁡ y
7 6 ralimi ⊢ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y → ∀ y ∈ A g ⁡ y ⊆ ⋃ F ⁡ y
8 ss2ixp ⊢ ∀ y ∈ A g ⁡ y ⊆ ⋃ F ⁡ y → ⨉ y ∈ A g ⁡ y ⊆ ⨉ y ∈ A ⋃ F ⁡ y
9 5 7 8 3syl ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top ∧ g Fn A ∧ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y ∧ ∃ z ∈ Fin ∀ y ∈ A ∖ z g ⁡ y = ⋃ F ⁡ y → ⨉ y ∈ A g ⁡ y ⊆ ⨉ y ∈ A ⋃ F ⁡ y
10 fveq2 ⊢ y = k → F ⁡ y = F ⁡ k
11 10 unieqd ⊢ y = k → ⋃ F ⁡ y = ⋃ F ⁡ k
12 11 cbvixpv ⊢ ⨉ y ∈ A ⋃ F ⁡ y = ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
13 9 12 sseqtrdi ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top ∧ g Fn A ∧ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y ∧ ∃ z ∈ Fin ∀ y ∈ A ∖ z g ⁡ y = ⋃ F ⁡ y → ⨉ y ∈ A g ⁡ y ⊆ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
14 velpw ⊢ x ∈ 𝒫 ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ↔ x ⊆ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
15 sseq1 ⊢ x = ⨉ y ∈ A g ⁡ y → x ⊆ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ↔ ⨉ y ∈ A g ⁡ y ⊆ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
16 14 15 bitrid ⊢ x = ⨉ y ∈ A g ⁡ y → x ∈ 𝒫 ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ↔ ⨉ y ∈ A g ⁡ y ⊆ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
17 13 16 syl5ibrcom ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top ∧ g Fn A ∧ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y ∧ ∃ z ∈ Fin ∀ y ∈ A ∖ z g ⁡ y = ⋃ F ⁡ y → x = ⨉ y ∈ A g ⁡ y → x ∈ 𝒫 ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
18 17 expimpd ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → g Fn A ∧ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y ∧ ∃ z ∈ Fin ∀ y ∈ A ∖ z g ⁡ y = ⋃ F ⁡ y ∧ x = ⨉ y ∈ A g ⁡ y → x ∈ 𝒫 ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
19 18 exlimdv ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → ∃ g g Fn A ∧ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y ∧ ∃ z ∈ Fin ∀ y ∈ A ∖ z g ⁡ y = ⋃ F ⁡ y ∧ x = ⨉ y ∈ A g ⁡ y → x ∈ 𝒫 ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
20 19 abssdv ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → x | ∃ g g Fn A ∧ ∀ y ∈ A g ⁡ y ∈ F ⁡ y ∧ ∃ z ∈ Fin ∀ y ∈ A ∖ z g ⁡ y = ⋃ F ⁡ y ∧ x = ⨉ y ∈ A g ⁡ y ⊆ 𝒫 ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
21 1 20 eqsstrid ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → B ⊆ 𝒫 ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
22 sspwuni ⊢ B ⊆ 𝒫 ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k ↔ ⋃ B ⊆ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
23 21 22 sylib ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → ⋃ B ⊆ ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k
24 4 23 eqssd ⊢ A ∈ V ∧ F : A ⟶ Top → ⨉ k ∈ A ⋃ F ⁡ k = ⋃ B