Metamath Proof Explorer


Theorem tgcmp

Description: A topology generated by a basis is compact iff open covers drawn from the basis have finite subcovers. (See also alexsub , which further specializes to subbases, assuming the ultrafilter lemma.) (Contributed by Mario Carneiro, 26-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion tgcmp ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → topGen ⁡ B ∈ Comp ↔ ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eqid ⊢ ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ topGen ⁡ B
2 1 iscmp ⊢ topGen ⁡ B ∈ Comp ↔ topGen ⁡ B ∈ Top ∧ ∀ y ∈ 𝒫 topGen ⁡ B ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ z
3 2 simprbi ⊢ topGen ⁡ B ∈ Comp → ∀ y ∈ 𝒫 topGen ⁡ B ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ z
4 unitg ⊢ B ∈ TopBases → ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ B
5 eqtr3 ⊢ ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ B ∧ X = ⋃ B → ⋃ topGen ⁡ B = X
6 4 5 sylan ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ⋃ topGen ⁡ B = X
7 6 eqeq1d ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ y ↔ X = ⋃ y
8 6 eqeq1d ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ z ↔ X = ⋃ z
9 8 rexbidv ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ z ↔ ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z
10 7 9 imbi12d ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ z ↔ X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z
11 10 ralbidv ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ∀ y ∈ 𝒫 topGen ⁡ B ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ z ↔ ∀ y ∈ 𝒫 topGen ⁡ B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z
12 bastg ⊢ B ∈ TopBases → B ⊆ topGen ⁡ B
13 12 adantr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → B ⊆ topGen ⁡ B
14 13 sspwd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → 𝒫 B ⊆ 𝒫 topGen ⁡ B
15 ssralv ⊢ 𝒫 B ⊆ 𝒫 topGen ⁡ B → ∀ y ∈ 𝒫 topGen ⁡ B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z
16 14 15 syl ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ∀ y ∈ 𝒫 topGen ⁡ B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z
17 11 16 sylbid ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ∀ y ∈ 𝒫 topGen ⁡ B ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ z → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z
18 3 17 syl5 ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → topGen ⁡ B ∈ Comp → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z
19 elpwi ⊢ u ∈ 𝒫 topGen ⁡ B → u ⊆ topGen ⁡ B
20 simprr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → X = ⋃ u
21 simprl ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → u ⊆ topGen ⁡ B
22 21 sselda ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ t ∈ u → t ∈ topGen ⁡ B
23 22 adantrr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ t ∈ u ∧ y ∈ t → t ∈ topGen ⁡ B
24 simprr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ t ∈ u ∧ y ∈ t → y ∈ t
25 tg2 ⊢ t ∈ topGen ⁡ B ∧ y ∈ t → ∃ w ∈ B y ∈ w ∧ w ⊆ t
26 23 24 25 syl2anc ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ t ∈ u ∧ y ∈ t → ∃ w ∈ B y ∈ w ∧ w ⊆ t
27 26 expr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ t ∈ u → y ∈ t → ∃ w ∈ B y ∈ w ∧ w ⊆ t
28 27 reximdva ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → ∃ t ∈ u y ∈ t → ∃ t ∈ u ∃ w ∈ B y ∈ w ∧ w ⊆ t
29 eluni2 ⊢ y ∈ ⋃ u ↔ ∃ t ∈ u y ∈ t
30 elunirab ⊢ y ∈ ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ↔ ∃ w ∈ B y ∈ w ∧ ∃ t ∈ u w ⊆ t
31 r19.42v ⊢ ∃ t ∈ u y ∈ w ∧ w ⊆ t ↔ y ∈ w ∧ ∃ t ∈ u w ⊆ t
32 31 rexbii ⊢ ∃ w ∈ B ∃ t ∈ u y ∈ w ∧ w ⊆ t ↔ ∃ w ∈ B y ∈ w ∧ ∃ t ∈ u w ⊆ t
33 rexcom ⊢ ∃ w ∈ B ∃ t ∈ u y ∈ w ∧ w ⊆ t ↔ ∃ t ∈ u ∃ w ∈ B y ∈ w ∧ w ⊆ t
34 30 32 33 3bitr2i ⊢ y ∈ ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ↔ ∃ t ∈ u ∃ w ∈ B y ∈ w ∧ w ⊆ t
35 28 29 34 3imtr4g ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → y ∈ ⋃ u → y ∈ ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t
36 35 ssrdv ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → ⋃ u ⊆ ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t
37 20 36 eqsstrd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → X ⊆ ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t
38 ssrab2 ⊢ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ⊆ B
39 38 unissi ⊢ ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ⊆ ⋃ B
40 simplr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → X = ⋃ B
41 39 40 sseqtrrid ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ⊆ X
42 37 41 eqssd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → X = ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t
43 elpw2g ⊢ B ∈ TopBases → w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∈ 𝒫 B ↔ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ⊆ B
44 43 ad2antrr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∈ 𝒫 B ↔ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ⊆ B
45 38 44 mpbiri ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∈ 𝒫 B
46 unieq ⊢ y = w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → ⋃ y = ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t
47 46 eqeq2d ⊢ y = w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → X = ⋃ y ↔ X = ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t
48 pweq ⊢ y = w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → 𝒫 y = 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t
49 48 ineq1d ⊢ y = w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → 𝒫 y ∩ Fin = 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin
50 49 rexeqdv ⊢ y = w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z ↔ ∃ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin X = ⋃ z
51 47 50 imbi12d ⊢ y = w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z ↔ X = ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → ∃ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin X = ⋃ z
52 51 rspcv ⊢ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∈ 𝒫 B → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → X = ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → ∃ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin X = ⋃ z
53 45 52 syl ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → X = ⋃ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → ∃ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin X = ⋃ z
54 42 53 mpid ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → ∃ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin X = ⋃ z
55 elfpw ⊢ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ↔ z ⊆ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∧ z ∈ Fin
56 55 simprbi ⊢ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin → z ∈ Fin
57 56 ad2antrl ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z → z ∈ Fin
58 55 simplbi ⊢ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin → z ⊆ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t
59 58 ad2antrl ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z → z ⊆ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t
60 ssrab ⊢ z ⊆ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ↔ z ⊆ B ∧ ∀ w ∈ z ∃ t ∈ u w ⊆ t
61 60 simprbi ⊢ z ⊆ w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t → ∀ w ∈ z ∃ t ∈ u w ⊆ t
62 59 61 syl ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z → ∀ w ∈ z ∃ t ∈ u w ⊆ t
63 sseq2 ⊢ t = f ⁡ w → w ⊆ t ↔ w ⊆ f ⁡ w
64 63 ac6sfi ⊢ z ∈ Fin ∧ ∀ w ∈ z ∃ t ∈ u w ⊆ t → ∃ f f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w
65 57 62 64 syl2anc ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z → ∃ f f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w
66 frn ⊢ f : z ⟶ u → ran ⁡ f ⊆ u
67 66 ad2antrl ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ran ⁡ f ⊆ u
68 ffn ⊢ f : z ⟶ u → f Fn z
69 dffn4 ⊢ f Fn z ↔ f : z ⟶ onto ran ⁡ f
70 68 69 sylib ⊢ f : z ⟶ u → f : z ⟶ onto ran ⁡ f
71 70 adantr ⊢ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → f : z ⟶ onto ran ⁡ f
72 fofi ⊢ z ∈ Fin ∧ f : z ⟶ onto ran ⁡ f → ran ⁡ f ∈ Fin
73 57 71 72 syl2an ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ran ⁡ f ∈ Fin
74 elfpw ⊢ ran ⁡ f ∈ 𝒫 u ∩ Fin ↔ ran ⁡ f ⊆ u ∧ ran ⁡ f ∈ Fin
75 67 73 74 sylanbrc ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ran ⁡ f ∈ 𝒫 u ∩ Fin
76 simplrr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → X = ⋃ z
77 uniiun ⊢ ⋃ z = ⋃ w ∈ z w
78 ss2iun ⊢ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ⋃ w ∈ z w ⊆ ⋃ w ∈ z f ⁡ w
79 77 78 eqsstrid ⊢ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ⋃ z ⊆ ⋃ w ∈ z f ⁡ w
80 79 ad2antll ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ⋃ z ⊆ ⋃ w ∈ z f ⁡ w
81 fniunfv ⊢ f Fn z → ⋃ w ∈ z f ⁡ w = ⋃ ran ⁡ f
82 68 81 syl ⊢ f : z ⟶ u → ⋃ w ∈ z f ⁡ w = ⋃ ran ⁡ f
83 82 ad2antrl ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ⋃ w ∈ z f ⁡ w = ⋃ ran ⁡ f
84 80 83 sseqtrd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ⋃ z ⊆ ⋃ ran ⁡ f
85 76 84 eqsstrd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → X ⊆ ⋃ ran ⁡ f
86 67 unissd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ⋃ ran ⁡ f ⊆ ⋃ u
87 20 ad2antrr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → X = ⋃ u
88 86 87 sseqtrrd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ⋃ ran ⁡ f ⊆ X
89 85 88 eqssd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → X = ⋃ ran ⁡ f
90 unieq ⊢ v = ran ⁡ f → ⋃ v = ⋃ ran ⁡ f
91 90 rspceeqv ⊢ ran ⁡ f ∈ 𝒫 u ∩ Fin ∧ X = ⋃ ran ⁡ f → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
92 75 89 91 syl2anc ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z ∧ f : z ⟶ u ∧ ∀ w ∈ z w ⊆ f ⁡ w → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
93 65 92 exlimddv ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u ∧ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin ∧ X = ⋃ z → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
94 93 rexlimdvaa ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → ∃ z ∈ 𝒫 w ∈ B | ∃ t ∈ u w ⊆ t ∩ Fin X = ⋃ z → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
95 54 94 syld ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B ∧ X = ⋃ u → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
96 95 expr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B → X = ⋃ u → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
97 96 com23 ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ⊆ topGen ⁡ B → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → X = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
98 19 97 sylan2 ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B ∧ u ∈ 𝒫 topGen ⁡ B → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → X = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
99 98 ralrimdva ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → ∀ u ∈ 𝒫 topGen ⁡ B X = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
100 tgcl ⊢ B ∈ TopBases → topGen ⁡ B ∈ Top
101 100 adantr ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → topGen ⁡ B ∈ Top
102 1 iscmp ⊢ topGen ⁡ B ∈ Comp ↔ topGen ⁡ B ∈ Top ∧ ∀ u ∈ 𝒫 topGen ⁡ B ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ v
103 102 baib ⊢ topGen ⁡ B ∈ Top → topGen ⁡ B ∈ Comp ↔ ∀ u ∈ 𝒫 topGen ⁡ B ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ v
104 101 103 syl ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → topGen ⁡ B ∈ Comp ↔ ∀ u ∈ 𝒫 topGen ⁡ B ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ v
105 6 eqeq1d ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ u ↔ X = ⋃ u
106 6 eqeq1d ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ v ↔ X = ⋃ v
107 106 rexbidv ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ v ↔ ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
108 105 107 imbi12d ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ v ↔ X = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
109 108 ralbidv ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ∀ u ∈ 𝒫 topGen ⁡ B ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin ⋃ topGen ⁡ B = ⋃ v ↔ ∀ u ∈ 𝒫 topGen ⁡ B X = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
110 104 109 bitrd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → topGen ⁡ B ∈ Comp ↔ ∀ u ∈ 𝒫 topGen ⁡ B X = ⋃ u → ∃ v ∈ 𝒫 u ∩ Fin X = ⋃ v
111 99 110 sylibrd ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z → topGen ⁡ B ∈ Comp
112 18 111 impbid ⊢ B ∈ TopBases ∧ X = ⋃ B → topGen ⁡ B ∈ Comp ↔ ∀ y ∈ 𝒫 B X = ⋃ y → ∃ z ∈ 𝒫 y ∩ Fin X = ⋃ z