Metamath Proof Explorer


Theorem fneval

Description: Two covers are finer than each other iff they are both bases for the same topology. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Sep-2015)

Ref Expression
Hypothesis fneval.1 = ( Fne ∩ Fne )
Assertion fneval ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊 ) → ( 𝐴 𝐵 ↔ ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fneval.1 = ( Fne ∩ Fne )
2 1 breqi ( 𝐴 𝐵𝐴 ( Fne ∩ Fne ) 𝐵 )
3 brin ( 𝐴 ( Fne ∩ Fne ) 𝐵 ↔ ( 𝐴 Fne 𝐵𝐴 Fne 𝐵 ) )
4 fnerel Rel Fne
5 4 relbrcnv ( 𝐴 Fne 𝐵𝐵 Fne 𝐴 )
6 5 anbi2i ( ( 𝐴 Fne 𝐵𝐴 Fne 𝐵 ) ↔ ( 𝐴 Fne 𝐵𝐵 Fne 𝐴 ) )
7 3 6 bitri ( 𝐴 ( Fne ∩ Fne ) 𝐵 ↔ ( 𝐴 Fne 𝐵𝐵 Fne 𝐴 ) )
8 2 7 bitri ( 𝐴 𝐵 ↔ ( 𝐴 Fne 𝐵𝐵 Fne 𝐴 ) )
9 eqid 𝐴 = 𝐴
10 eqid 𝐵 = 𝐵
11 9 10 isfne4b ( 𝐵𝑊 → ( 𝐴 Fne 𝐵 ↔ ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐴 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐵 ) ) ) )
12 10 9 isfne4b ( 𝐴𝑉 → ( 𝐵 Fne 𝐴 ↔ ( 𝐵 = 𝐴 ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) ) )
13 eqcom ( 𝐵 = 𝐴 𝐴 = 𝐵 )
14 13 anbi1i ( ( 𝐵 = 𝐴 ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) ↔ ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) )
15 12 14 bitrdi ( 𝐴𝑉 → ( 𝐵 Fne 𝐴 ↔ ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) ) )
16 11 15 bi2anan9r ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊 ) → ( ( 𝐴 Fne 𝐵𝐵 Fne 𝐴 ) ↔ ( ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐴 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐵 ) ) ∧ ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) ) ) )
17 eqss ( ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ↔ ( ( topGen ‘ 𝐴 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐵 ) ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) )
18 17 anbi2i ( ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ) ↔ ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( ( topGen ‘ 𝐴 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐵 ) ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) ) )
19 anandi ( ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( ( topGen ‘ 𝐴 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐵 ) ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) ) ↔ ( ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐴 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐵 ) ) ∧ ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) ) )
20 18 19 bitri ( ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ) ↔ ( ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐴 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐵 ) ) ∧ ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐵 ) ⊆ ( topGen ‘ 𝐴 ) ) ) )
21 16 20 bitr4di ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊 ) → ( ( 𝐴 Fne 𝐵𝐵 Fne 𝐴 ) ↔ ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ) ) )
22 unieq ( ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) → ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) )
23 unitg ( 𝐴𝑉 ( topGen ‘ 𝐴 ) = 𝐴 )
24 unitg ( 𝐵𝑊 ( topGen ‘ 𝐵 ) = 𝐵 )
25 23 24 eqeqan12d ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊 ) → ( ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ↔ 𝐴 = 𝐵 ) )
26 22 25 syl5ib ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊 ) → ( ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) → 𝐴 = 𝐵 ) )
27 26 pm4.71rd ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊 ) → ( ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ↔ ( 𝐴 = 𝐵 ∧ ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ) ) )
28 21 27 bitr4d ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊 ) → ( ( 𝐴 Fne 𝐵𝐵 Fne 𝐴 ) ↔ ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ) )
29 8 28 syl5bb ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊 ) → ( 𝐴 𝐵 ↔ ( topGen ‘ 𝐴 ) = ( topGen ‘ 𝐵 ) ) )