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Theorem dfac21

Description: Tychonoff's theorem is a choice equivalent. Definition AC21 of Schechter p. 461. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Feb-2015) (Revised by Mario Carneiro, 27-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion dfac21 CHOICE f f : dom f Comp 𝑡 f Comp

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vex f V
2 1 dmex dom f V
3 2 a1i CHOICE f : dom f Comp dom f V
4 simpr CHOICE f : dom f Comp f : dom f Comp
5 fvex 𝑡 f V
6 5 uniex 𝑡 f V
7 acufl CHOICE UFL = V
8 7 adantr CHOICE f : dom f Comp UFL = V
9 6 8 eleqtrrid CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f UFL
10 simpl CHOICE f : dom f Comp CHOICE
11 dfac10 CHOICE dom card = V
12 10 11 sylib CHOICE f : dom f Comp dom card = V
13 6 12 eleqtrrid CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f dom card
14 9 13 elind CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f UFL dom card
15 eqid 𝑡 f = 𝑡 f
16 eqid 𝑡 f = 𝑡 f
17 15 16 ptcmpg dom f V f : dom f Comp 𝑡 f UFL dom card 𝑡 f Comp
18 3 4 14 17 syl3anc CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f Comp
19 18 ex CHOICE f : dom f Comp 𝑡 f Comp
20 19 alrimiv CHOICE f f : dom f Comp 𝑡 f Comp
21 fvex g y V
22 kelac2lem g y V topGen g y 𝒫 g y Comp
23 21 22 mp1i Fun g ran g y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
24 23 fmpttd Fun g ran g y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom g Comp
25 24 ffdmd Fun g ran g y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
26 vex g V
27 26 dmex dom g V
28 27 mptex y dom g topGen g y 𝒫 g y V
29 id f = y dom g topGen g y 𝒫 g y f = y dom g topGen g y 𝒫 g y
30 dmeq f = y dom g topGen g y 𝒫 g y dom f = dom y dom g topGen g y 𝒫 g y
31 29 30 feq12d f = y dom g topGen g y 𝒫 g y f : dom f Comp y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
32 fveq2 f = y dom g topGen g y 𝒫 g y 𝑡 f = 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y
33 32 eleq1d f = y dom g topGen g y 𝒫 g y 𝑡 f Comp 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
34 31 33 imbi12d f = y dom g topGen g y 𝒫 g y f : dom f Comp 𝑡 f Comp y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
35 28 34 spcv f f : dom f Comp 𝑡 f Comp y dom g topGen g y 𝒫 g y : dom y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
36 25 35 syl5com Fun g ran g f f : dom f Comp 𝑡 f Comp 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp
37 fvex g x V
38 37 a1i Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp x dom g g x V
39 df-nel ran g ¬ ran g
40 39 biimpi ran g ¬ ran g
41 40 ad2antlr Fun g ran g x dom g ¬ ran g
42 fvelrn Fun g x dom g g x ran g
43 42 adantlr Fun g ran g x dom g g x ran g
44 eleq1 g x = g x ran g ran g
45 43 44 syl5ibcom Fun g ran g x dom g g x = ran g
46 45 necon3bd Fun g ran g x dom g ¬ ran g g x
47 41 46 mpd Fun g ran g x dom g g x
48 47 adantlr Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp x dom g g x
49 fveq2 y = x g y = g x
50 49 unieqd y = x g y = g x
51 50 pweqd y = x 𝒫 g y = 𝒫 g x
52 51 sneqd y = x 𝒫 g y = 𝒫 g x
53 49 52 preq12d y = x g y 𝒫 g y = g x 𝒫 g x
54 53 fveq2d y = x topGen g y 𝒫 g y = topGen g x 𝒫 g x
55 54 cbvmptv y dom g topGen g y 𝒫 g y = x dom g topGen g x 𝒫 g x
56 55 fveq2i 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y = 𝑡 x dom g topGen g x 𝒫 g x
57 56 eleq1i 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp 𝑡 x dom g topGen g x 𝒫 g x Comp
58 57 biimpi 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp 𝑡 x dom g topGen g x 𝒫 g x Comp
59 58 adantl Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp 𝑡 x dom g topGen g x 𝒫 g x Comp
60 38 48 59 kelac2 Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp x dom g g x
61 60 ex Fun g ran g 𝑡 y dom g topGen g y 𝒫 g y Comp x dom g g x
62 36 61 syldc f f : dom f Comp 𝑡 f Comp Fun g ran g x dom g g x
63 62 alrimiv f f : dom f Comp 𝑡 f Comp g Fun g ran g x dom g g x
64 dfac9 CHOICE g Fun g ran g x dom g g x
65 63 64 sylibr f f : dom f Comp 𝑡 f Comp CHOICE
66 20 65 impbii CHOICE f f : dom f Comp 𝑡 f Comp