Database
BASIC TOPOLOGY
Topology
Product topologies
txcmplem2
Next ⟩
txcmp
Metamath Proof Explorer
Ascii
Unicode
Theorem
txcmplem2
Description:
Lemma for
txcmp
.
(Contributed by
Mario Carneiro
, 14-Sep-2014)
Ref
Expression
Hypotheses
txcmp.x
⊢
X
=
⋃
R
txcmp.y
⊢
Y
=
⋃
S
txcmp.r
⊢
φ
→
R
∈
Comp
txcmp.s
⊢
φ
→
S
∈
Comp
txcmp.w
⊢
φ
→
W
⊆
R
×
t
S
txcmp.u
⊢
φ
→
X
×
Y
=
⋃
W
Assertion
txcmplem2
⊢
φ
→
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
Y
=
⋃
v
Proof
Step
Hyp
Ref
Expression
1
txcmp.x
⊢
X
=
⋃
R
2
txcmp.y
⊢
Y
=
⋃
S
3
txcmp.r
⊢
φ
→
R
∈
Comp
4
txcmp.s
⊢
φ
→
S
∈
Comp
5
txcmp.w
⊢
φ
→
W
⊆
R
×
t
S
6
txcmp.u
⊢
φ
→
X
×
Y
=
⋃
W
7
3
adantr
⊢
φ
∧
x
∈
Y
→
R
∈
Comp
8
4
adantr
⊢
φ
∧
x
∈
Y
→
S
∈
Comp
9
5
adantr
⊢
φ
∧
x
∈
Y
→
W
⊆
R
×
t
S
10
6
adantr
⊢
φ
∧
x
∈
Y
→
X
×
Y
=
⋃
W
11
simpr
⊢
φ
∧
x
∈
Y
→
x
∈
Y
12
1
2
7
8
9
10
11
txcmplem1
⊢
φ
∧
x
∈
Y
→
∃
u
∈
S
x
∈
u
∧
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
u
⊆
⋃
v
13
12
ralrimiva
⊢
φ
→
∀
x
∈
Y
∃
u
∈
S
x
∈
u
∧
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
u
⊆
⋃
v
14
unieq
⊢
v
=
f
u
→
⋃
v
=
⋃
f
u
15
14
sseq2d
⊢
v
=
f
u
→
X
×
u
⊆
⋃
v
↔
X
×
u
⊆
⋃
f
u
16
2
15
cmpcovf
⊢
S
∈
Comp
∧
∀
x
∈
Y
∃
u
∈
S
x
∈
u
∧
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
u
⊆
⋃
v
→
∃
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
Y
=
⋃
w
∧
∃
f
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
17
4
13
16
syl2anc
⊢
φ
→
∃
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
Y
=
⋃
w
∧
∃
f
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
18
simprrl
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
19
ffn
⊢
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
→
f
Fn
w
20
fniunfv
⊢
f
Fn
w
→
⋃
z
∈
w
f
z
=
⋃
ran
f
21
18
19
20
3syl
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
⋃
z
∈
w
f
z
=
⋃
ran
f
22
18
frnd
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
ran
f
⊆
𝒫
W
∩
Fin
23
inss1
⊢
𝒫
W
∩
Fin
⊆
𝒫
W
24
22
23
sstrdi
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
ran
f
⊆
𝒫
W
25
sspwuni
⊢
ran
f
⊆
𝒫
W
↔
⋃
ran
f
⊆
W
26
24
25
sylib
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
⋃
ran
f
⊆
W
27
21
26
eqsstrd
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
⋃
z
∈
w
f
z
⊆
W
28
vex
⊢
w
∈
V
29
fvex
⊢
f
z
∈
V
30
28
29
iunex
⊢
⋃
z
∈
w
f
z
∈
V
31
30
elpw
⊢
⋃
z
∈
w
f
z
∈
𝒫
W
↔
⋃
z
∈
w
f
z
⊆
W
32
27
31
sylibr
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
⋃
z
∈
w
f
z
∈
𝒫
W
33
inss2
⊢
𝒫
S
∩
Fin
⊆
Fin
34
simplr
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
35
33
34
sselid
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
w
∈
Fin
36
inss2
⊢
𝒫
W
∩
Fin
⊆
Fin
37
fss
⊢
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
𝒫
W
∩
Fin
⊆
Fin
→
f
:
w
⟶
Fin
38
18
36
37
sylancl
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
f
:
w
⟶
Fin
39
ffvelcdm
⊢
f
:
w
⟶
Fin
∧
z
∈
w
→
f
z
∈
Fin
40
39
ralrimiva
⊢
f
:
w
⟶
Fin
→
∀
z
∈
w
f
z
∈
Fin
41
38
40
syl
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
∀
z
∈
w
f
z
∈
Fin
42
iunfi
⊢
w
∈
Fin
∧
∀
z
∈
w
f
z
∈
Fin
→
⋃
z
∈
w
f
z
∈
Fin
43
35
41
42
syl2anc
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
⋃
z
∈
w
f
z
∈
Fin
44
32
43
elind
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
⋃
z
∈
w
f
z
∈
𝒫
W
∩
Fin
45
simprl
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
Y
=
⋃
w
46
uniiun
⊢
⋃
w
=
⋃
z
∈
w
z
47
45
46
eqtrdi
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
Y
=
⋃
z
∈
w
z
48
47
xpeq2d
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
X
×
Y
=
X
×
⋃
z
∈
w
z
49
xpiundi
⊢
X
×
⋃
z
∈
w
z
=
⋃
z
∈
w
X
×
z
50
48
49
eqtrdi
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
X
×
Y
=
⋃
z
∈
w
X
×
z
51
simprrr
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
52
xpeq2
⊢
u
=
z
→
X
×
u
=
X
×
z
53
fveq2
⊢
u
=
z
→
f
u
=
f
z
54
53
unieqd
⊢
u
=
z
→
⋃
f
u
=
⋃
f
z
55
52
54
sseq12d
⊢
u
=
z
→
X
×
u
⊆
⋃
f
u
↔
X
×
z
⊆
⋃
f
z
56
55
cbvralvw
⊢
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
↔
∀
z
∈
w
X
×
z
⊆
⋃
f
z
57
51
56
sylib
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
∀
z
∈
w
X
×
z
⊆
⋃
f
z
58
ss2iun
⊢
∀
z
∈
w
X
×
z
⊆
⋃
f
z
→
⋃
z
∈
w
X
×
z
⊆
⋃
z
∈
w
⋃
f
z
59
57
58
syl
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
⋃
z
∈
w
X
×
z
⊆
⋃
z
∈
w
⋃
f
z
60
50
59
eqsstrd
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
X
×
Y
⊆
⋃
z
∈
w
⋃
f
z
61
18
ffvelcdmda
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
∧
z
∈
w
→
f
z
∈
𝒫
W
∩
Fin
62
23
61
sselid
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
∧
z
∈
w
→
f
z
∈
𝒫
W
63
elpwi
⊢
f
z
∈
𝒫
W
→
f
z
⊆
W
64
uniss
⊢
f
z
⊆
W
→
⋃
f
z
⊆
⋃
W
65
62
63
64
3syl
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
∧
z
∈
w
→
⋃
f
z
⊆
⋃
W
66
6
ad3antrrr
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
∧
z
∈
w
→
X
×
Y
=
⋃
W
67
65
66
sseqtrrd
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
∧
z
∈
w
→
⋃
f
z
⊆
X
×
Y
68
67
ralrimiva
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
∀
z
∈
w
⋃
f
z
⊆
X
×
Y
69
iunss
⊢
⋃
z
∈
w
⋃
f
z
⊆
X
×
Y
↔
∀
z
∈
w
⋃
f
z
⊆
X
×
Y
70
68
69
sylibr
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
⋃
z
∈
w
⋃
f
z
⊆
X
×
Y
71
60
70
eqssd
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
X
×
Y
=
⋃
z
∈
w
⋃
f
z
72
iuncom4
⊢
⋃
z
∈
w
⋃
f
z
=
⋃
⋃
z
∈
w
f
z
73
71
72
eqtrdi
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
X
×
Y
=
⋃
⋃
z
∈
w
f
z
74
unieq
⊢
v
=
⋃
z
∈
w
f
z
→
⋃
v
=
⋃
⋃
z
∈
w
f
z
75
74
rspceeqv
⊢
⋃
z
∈
w
f
z
∈
𝒫
W
∩
Fin
∧
X
×
Y
=
⋃
⋃
z
∈
w
f
z
→
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
Y
=
⋃
v
76
44
73
75
syl2anc
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
∧
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
Y
=
⋃
v
77
76
expr
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
→
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
Y
=
⋃
v
78
77
exlimdv
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
∧
Y
=
⋃
w
→
∃
f
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
Y
=
⋃
v
79
78
expimpd
⊢
φ
∧
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
→
Y
=
⋃
w
∧
∃
f
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
Y
=
⋃
v
80
79
rexlimdva
⊢
φ
→
∃
w
∈
𝒫
S
∩
Fin
Y
=
⋃
w
∧
∃
f
f
:
w
⟶
𝒫
W
∩
Fin
∧
∀
u
∈
w
X
×
u
⊆
⋃
f
u
→
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
Y
=
⋃
v
81
17
80
mpd
⊢
φ
→
∃
v
∈
𝒫
W
∩
Fin
X
×
Y
=
⋃
v