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Theorem qtopuni

Description: The base set of the quotient topology. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Mar-2015)

Ref Expression
Hypothesis qtoptop.1 ⊢ X = ⋃ J
Assertion qtopuni ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → Y = ⋃ J qTop F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 qtoptop.1 ⊢ X = ⋃ J
2 ssidd ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → Y ⊆ Y
3 fof ⊢ F : X ⟶ onto Y → F : X ⟶ Y
4 3 adantl ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → F : X ⟶ Y
5 fimacnv ⊢ F : X ⟶ Y → F -1 Y = X
6 4 5 syl ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → F -1 Y = X
7 1 topopn ⊢ J ∈ Top → X ∈ J
8 7 adantr ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → X ∈ J
9 6 8 eqeltrd ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → F -1 Y ∈ J
10 1 elqtop2 ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → Y ∈ J qTop F ↔ Y ⊆ Y ∧ F -1 Y ∈ J
11 2 9 10 mpbir2and ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → Y ∈ J qTop F
12 elssuni ⊢ Y ∈ J qTop F → Y ⊆ ⋃ J qTop F
13 11 12 syl ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → Y ⊆ ⋃ J qTop F
14 1 elqtop2 ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → x ∈ J qTop F ↔ x ⊆ Y ∧ F -1 x ∈ J
15 velpw ⊢ x ∈ 𝒫 Y ↔ x ⊆ Y
16 15 biranri ⊢ x ⊆ Y ∧ F -1 x ∈ J → x ∈ 𝒫 Y
17 14 16 biimtrdi ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → x ∈ J qTop F → x ∈ 𝒫 Y
18 17 ssrdv ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → J qTop F ⊆ 𝒫 Y
19 sspwuni ⊢ J qTop F ⊆ 𝒫 Y ↔ ⋃ J qTop F ⊆ Y
20 18 19 sylib ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → ⋃ J qTop F ⊆ Y
21 13 20 eqssd ⊢ J ∈ Top ∧ F : X ⟶ onto Y → Y = ⋃ J qTop F