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Theorem txcls

Description: Closure of a rectangle in the product topology. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Sep-2015)

Ref Expression
Assertion txcls ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ R × t S ⁡ A × B = cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 topontop ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X → R ∈ Top
2 1 ad2antrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → R ∈ Top
3 simprl ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → A ⊆ X
4 toponuni ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X → X = ⋃ R
5 4 ad2antrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → X = ⋃ R
6 3 5 sseqtrd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → A ⊆ ⋃ R
7 eqid ⊢ ⋃ R = ⋃ R
8 7 clscld ⊢ R ∈ Top ∧ A ⊆ ⋃ R → cls ⁡ R ⁡ A ∈ Clsd ⁡ R
9 2 6 8 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ R ⁡ A ∈ Clsd ⁡ R
10 topontop ⊢ S ∈ TopOn ⁡ Y → S ∈ Top
11 10 ad2antlr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → S ∈ Top
12 simprr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → B ⊆ Y
13 toponuni ⊢ S ∈ TopOn ⁡ Y → Y = ⋃ S
14 13 ad2antlr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → Y = ⋃ S
15 12 14 sseqtrd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → B ⊆ ⋃ S
16 eqid ⊢ ⋃ S = ⋃ S
17 16 clscld ⊢ S ∈ Top ∧ B ⊆ ⋃ S → cls ⁡ S ⁡ B ∈ Clsd ⁡ S
18 11 15 17 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ S ⁡ B ∈ Clsd ⁡ S
19 txcld ⊢ cls ⁡ R ⁡ A ∈ Clsd ⁡ R ∧ cls ⁡ S ⁡ B ∈ Clsd ⁡ S → cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B ∈ Clsd ⁡ R × t S
20 9 18 19 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B ∈ Clsd ⁡ R × t S
21 7 sscls ⊢ R ∈ Top ∧ A ⊆ ⋃ R → A ⊆ cls ⁡ R ⁡ A
22 2 6 21 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → A ⊆ cls ⁡ R ⁡ A
23 16 sscls ⊢ S ∈ Top ∧ B ⊆ ⋃ S → B ⊆ cls ⁡ S ⁡ B
24 11 15 23 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → B ⊆ cls ⁡ S ⁡ B
25 xpss12 ⊢ A ⊆ cls ⁡ R ⁡ A ∧ B ⊆ cls ⁡ S ⁡ B → A × B ⊆ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B
26 22 24 25 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → A × B ⊆ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B
27 eqid ⊢ ⋃ R × t S = ⋃ R × t S
28 27 clsss2 ⊢ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B ∈ Clsd ⁡ R × t S ∧ A × B ⊆ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B → cls ⁡ R × t S ⁡ A × B ⊆ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B
29 20 26 28 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ R × t S ⁡ A × B ⊆ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B
30 relxp ⊢ Rel ⁡ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B
31 30 a1i ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → Rel ⁡ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B
32 opelxp ⊢ x y ∈ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B ↔ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B
33 eltx ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y → u ∈ R × t S ↔ ∀ z ∈ u ∃ r ∈ R ∃ s ∈ S z ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u
34 33 ad2antrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → u ∈ R × t S ↔ ∀ z ∈ u ∃ r ∈ R ∃ s ∈ S z ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u
35 eleq1 ⊢ z = x y → z ∈ r × s ↔ x y ∈ r × s
36 35 anbi1d ⊢ z = x y → z ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u ↔ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u
37 36 2rexbidv ⊢ z = x y → ∃ r ∈ R ∃ s ∈ S z ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u ↔ ∃ r ∈ R ∃ s ∈ S x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u
38 37 rspccva ⊢ ∀ z ∈ u ∃ r ∈ R ∃ s ∈ S z ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u ∧ x y ∈ u → ∃ r ∈ R ∃ s ∈ S x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u
39 2 ad2antrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → R ∈ Top
40 6 ad2antrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → A ⊆ ⋃ R
41 simplrl ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → x ∈ cls ⁡ R ⁡ A
42 simprll ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → r ∈ R
43 simprrl ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → x y ∈ r × s
44 opelxp ⊢ x y ∈ r × s ↔ x ∈ r ∧ y ∈ s
45 43 44 sylib ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → x ∈ r ∧ y ∈ s
46 45 simpld ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → x ∈ r
47 7 clsndisj ⊢ R ∈ Top ∧ A ⊆ ⋃ R ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ r ∈ R ∧ x ∈ r → r ∩ A ≠ ∅
48 39 40 41 42 46 47 syl32anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → r ∩ A ≠ ∅
49 n0 ⊢ r ∩ A ≠ ∅ ↔ ∃ z z ∈ r ∩ A
50 48 49 sylib ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → ∃ z z ∈ r ∩ A
51 11 ad2antrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → S ∈ Top
52 15 ad2antrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → B ⊆ ⋃ S
53 simplrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → y ∈ cls ⁡ S ⁡ B
54 simprlr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → s ∈ S
55 45 simprd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → y ∈ s
56 16 clsndisj ⊢ S ∈ Top ∧ B ⊆ ⋃ S ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ s ∈ S ∧ y ∈ s → s ∩ B ≠ ∅
57 51 52 53 54 55 56 syl32anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → s ∩ B ≠ ∅
58 n0 ⊢ s ∩ B ≠ ∅ ↔ ∃ w w ∈ s ∩ B
59 57 58 sylib ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → ∃ w w ∈ s ∩ B
60 exdistrv ⊢ ∃ z ∃ w z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B ↔ ∃ z z ∈ r ∩ A ∧ ∃ w w ∈ s ∩ B
61 opelxpi ⊢ z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B → z w ∈ r ∩ A × s ∩ B
62 inxp ⊢ r × s ∩ A × B = r ∩ A × s ∩ B
63 61 62 eleqtrrdi ⊢ z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B → z w ∈ r × s ∩ A × B
64 63 elin1d ⊢ z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B → z w ∈ r × s
65 simprrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → r × s ⊆ u
66 65 sselda ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u ∧ z w ∈ r × s → z w ∈ u
67 64 66 sylan2 ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u ∧ z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B → z w ∈ u
68 63 elin2d ⊢ z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B → z w ∈ A × B
69 68 adantl ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u ∧ z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B → z w ∈ A × B
70 inelcm ⊢ z w ∈ u ∧ z w ∈ A × B → u ∩ A × B ≠ ∅
71 67 69 70 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u ∧ z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B → u ∩ A × B ≠ ∅
72 71 ex ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B → u ∩ A × B ≠ ∅
73 72 exlimdvv ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → ∃ z ∃ w z ∈ r ∩ A ∧ w ∈ s ∩ B → u ∩ A × B ≠ ∅
74 60 73 biimtrrid ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → ∃ z z ∈ r ∩ A ∧ ∃ w w ∈ s ∩ B → u ∩ A × B ≠ ∅
75 50 59 74 mp2and ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → u ∩ A × B ≠ ∅
76 75 expr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B ∧ r ∈ R ∧ s ∈ S → x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → u ∩ A × B ≠ ∅
77 76 rexlimdvva ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → ∃ r ∈ R ∃ s ∈ S x y ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → u ∩ A × B ≠ ∅
78 38 77 syl5 ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → ∀ z ∈ u ∃ r ∈ R ∃ s ∈ S z ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u ∧ x y ∈ u → u ∩ A × B ≠ ∅
79 78 expd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → ∀ z ∈ u ∃ r ∈ R ∃ s ∈ S z ∈ r × s ∧ r × s ⊆ u → x y ∈ u → u ∩ A × B ≠ ∅
80 34 79 sylbid ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → u ∈ R × t S → x y ∈ u → u ∩ A × B ≠ ∅
81 80 ralrimiv ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → ∀ u ∈ R × t S x y ∈ u → u ∩ A × B ≠ ∅
82 txtopon ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y → R × t S ∈ TopOn ⁡ X × Y
83 82 ad2antrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → R × t S ∈ TopOn ⁡ X × Y
84 topontop ⊢ R × t S ∈ TopOn ⁡ X × Y → R × t S ∈ Top
85 83 84 syl ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → R × t S ∈ Top
86 xpss12 ⊢ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → A × B ⊆ X × Y
87 86 ad2antlr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → A × B ⊆ X × Y
88 toponuni ⊢ R × t S ∈ TopOn ⁡ X × Y → X × Y = ⋃ R × t S
89 83 88 syl ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → X × Y = ⋃ R × t S
90 87 89 sseqtrd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → A × B ⊆ ⋃ R × t S
91 7 clsss3 ⊢ R ∈ Top ∧ A ⊆ ⋃ R → cls ⁡ R ⁡ A ⊆ ⋃ R
92 2 6 91 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ R ⁡ A ⊆ ⋃ R
93 92 5 sseqtrrd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ R ⁡ A ⊆ X
94 93 sselda ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A → x ∈ X
95 94 adantrr ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → x ∈ X
96 16 clsss3 ⊢ S ∈ Top ∧ B ⊆ ⋃ S → cls ⁡ S ⁡ B ⊆ ⋃ S
97 11 15 96 syl2anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ S ⁡ B ⊆ ⋃ S
98 97 14 sseqtrrd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ S ⁡ B ⊆ Y
99 98 sselda ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → y ∈ Y
100 99 adantrl ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → y ∈ Y
101 95 100 opelxpd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → x y ∈ X × Y
102 101 89 eleqtrd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → x y ∈ ⋃ R × t S
103 27 elcls ⊢ R × t S ∈ Top ∧ A × B ⊆ ⋃ R × t S ∧ x y ∈ ⋃ R × t S → x y ∈ cls ⁡ R × t S ⁡ A × B ↔ ∀ u ∈ R × t S x y ∈ u → u ∩ A × B ≠ ∅
104 85 90 102 103 syl3anc ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → x y ∈ cls ⁡ R × t S ⁡ A × B ↔ ∀ u ∈ R × t S x y ∈ u → u ∩ A × B ≠ ∅
105 81 104 mpbird ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y ∧ x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → x y ∈ cls ⁡ R × t S ⁡ A × B
106 105 ex ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → x ∈ cls ⁡ R ⁡ A ∧ y ∈ cls ⁡ S ⁡ B → x y ∈ cls ⁡ R × t S ⁡ A × B
107 32 106 biimtrid ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → x y ∈ cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B → x y ∈ cls ⁡ R × t S ⁡ A × B
108 31 107 relssdv ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B ⊆ cls ⁡ R × t S ⁡ A × B
109 29 108 eqssd ⊢ R ∈ TopOn ⁡ X ∧ S ∈ TopOn ⁡ Y ∧ A ⊆ X ∧ B ⊆ Y → cls ⁡ R × t S ⁡ A × B = cls ⁡ R ⁡ A × cls ⁡ S ⁡ B