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Theorem utoptop

Description: The topology induced by a uniform structure U is a topology. (Contributed by Thierry Arnoux, 30-Nov-2017)

Ref Expression
Assertion utoptop U UnifOn X unifTop U Top

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpr U UnifOn X x unifTop U x unifTop U
2 utopval U UnifOn X unifTop U = a 𝒫 X | p a v U v p a
3 ssrab2 a 𝒫 X | p a v U v p a 𝒫 X
4 2 3 eqsstrdi U UnifOn X unifTop U 𝒫 X
5 4 adantr U UnifOn X x unifTop U unifTop U 𝒫 X
6 1 5 sstrd U UnifOn X x unifTop U x 𝒫 X
7 sspwuni x 𝒫 X x X
8 6 7 sylib U UnifOn X x unifTop U x X
9 simp-4l U UnifOn X x unifTop U p x y x p y U UnifOn X
10 simp-4r U UnifOn X x unifTop U p x y x p y x unifTop U
11 simplr U UnifOn X x unifTop U p x y x p y y x
12 10 11 sseldd U UnifOn X x unifTop U p x y x p y y unifTop U
13 simpr U UnifOn X x unifTop U p x y x p y p y
14 elutop U UnifOn X y unifTop U y X p y v U v p y
15 14 biimpa U UnifOn X y unifTop U y X p y v U v p y
16 15 simprd U UnifOn X y unifTop U p y v U v p y
17 16 r19.21bi U UnifOn X y unifTop U p y v U v p y
18 9 12 13 17 syl21anc U UnifOn X x unifTop U p x y x p y v U v p y
19 r19.41v v U v p y y x v U v p y y x
20 ssuni v p y y x v p x
21 20 reximi v U v p y y x v U v p x
22 19 21 sylbir v U v p y y x v U v p x
23 18 11 22 syl2anc U UnifOn X x unifTop U p x y x p y v U v p x
24 eluni2 p x y x p y
25 24 bilani U UnifOn X x unifTop U p x y x p y
26 23 25 r19.29a U UnifOn X x unifTop U p x v U v p x
27 26 ralrimiva U UnifOn X x unifTop U p x v U v p x
28 elutop U UnifOn X x unifTop U x X p x v U v p x
29 28 adantr U UnifOn X x unifTop U x unifTop U x X p x v U v p x
30 8 27 29 mpbir2and U UnifOn X x unifTop U x unifTop U
31 30 ex U UnifOn X x unifTop U x unifTop U
32 31 alrimiv U UnifOn X x x unifTop U x unifTop U
33 elutop U UnifOn X x unifTop U x X p x u U u p x
34 33 biimpa U UnifOn X x unifTop U x X p x u U u p x
35 34 simpld U UnifOn X x unifTop U x X
36 35 adantrr U UnifOn X x unifTop U y unifTop U x X
37 ssinss1 x X x y X
38 36 37 syl U UnifOn X x unifTop U y unifTop U x y X
39 simpl U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y U UnifOn X
40 simpr31 U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y u U
41 simpr32 U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y v U
42 ustincl U UnifOn X u U v U u v U
43 39 40 41 42 syl3anc U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y u v U
44 inss1 u v u
45 imass1 u v u u v p u p
46 44 45 ax-mp u v p u p
47 simpr33 U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y u p x v p y
48 47 simpld U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y u p x
49 46 48 sstrid U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y u v p x
50 inss2 u v v
51 imass1 u v v u v p v p
52 50 51 ax-mp u v p v p
53 47 simprd U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y v p y
54 52 53 sstrid U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y u v p y
55 49 54 ssind U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y u v p x y
56 imaeq1 w = u v w p = u v p
57 56 sseq1d w = u v w p x y u v p x y
58 57 rspcev u v U u v p x y w U w p x y
59 43 55 58 syl2anc U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y w U w p x y
60 59 3anassrs U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y w U w p x y
61 60 3anassrs U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y w U w p x y
62 simpll U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y U UnifOn X
63 simplrl U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y x unifTop U
64 elin p x y p x p y
65 64 bilani U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y p x p y
66 65 simpld U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y p x
67 34 simprd U UnifOn X x unifTop U p x u U u p x
68 67 r19.21bi U UnifOn X x unifTop U p x u U u p x
69 62 63 66 68 syl21anc U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U u p x
70 simplrr U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y y unifTop U
71 65 simprd U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y p y
72 62 70 71 17 syl21anc U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y v U v p y
73 reeanv u U v U u p x v p y u U u p x v U v p y
74 69 72 73 sylanbrc U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y u U v U u p x v p y
75 61 74 r19.29vva U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y w U w p x y
76 75 ralrimiva U UnifOn X x unifTop U y unifTop U p x y w U w p x y
77 elutop U UnifOn X x y unifTop U x y X p x y w U w p x y
78 77 adantr U UnifOn X x unifTop U y unifTop U x y unifTop U x y X p x y w U w p x y
79 38 76 78 mpbir2and U UnifOn X x unifTop U y unifTop U x y unifTop U
80 79 ralrimivva U UnifOn X x unifTop U y unifTop U x y unifTop U
81 fvex unifTop U V
82 istopg unifTop U V unifTop U Top x x unifTop U x unifTop U x unifTop U y unifTop U x y unifTop U
83 81 82 ax-mp unifTop U Top x x unifTop U x unifTop U x unifTop U y unifTop U x y unifTop U
84 32 80 83 sylanbrc U UnifOn X unifTop U Top