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Theorem locfincf

Description: A locally finite cover in a coarser topology is locally finite in a finer topology. (Contributed by Jeff Hankins, 22-Jan-2010) (Proof shortened by Mario Carneiro, 11-Sep-2015)

Ref Expression
Hypothesis locfincf.1 ⊢ X = ⋃ J
Assertion locfincf ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K → LocFin ⁡ J ⊆ LocFin ⁡ K

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 locfincf.1 ⊢ X = ⋃ J
2 topontop ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X → K ∈ Top
3 2 ad2antrr ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K ∧ x ∈ LocFin ⁡ J → K ∈ Top
4 toponuni ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X → X = ⋃ K
5 4 ad2antrr ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K ∧ x ∈ LocFin ⁡ J → X = ⋃ K
6 eqid ⊢ ⋃ x = ⋃ x
7 1 6 locfinbas ⊢ x ∈ LocFin ⁡ J → X = ⋃ x
8 7 adantl ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K ∧ x ∈ LocFin ⁡ J → X = ⋃ x
9 5 8 eqtr3d ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K ∧ x ∈ LocFin ⁡ J → ⋃ K = ⋃ x
10 5 eleq2d ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K ∧ x ∈ LocFin ⁡ J → y ∈ X ↔ y ∈ ⋃ K
11 1 locfinnei ⊢ x ∈ LocFin ⁡ J ∧ y ∈ X → ∃ n ∈ J y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
12 11 ex ⊢ x ∈ LocFin ⁡ J → y ∈ X → ∃ n ∈ J y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
13 ssrexv ⊢ J ⊆ K → ∃ n ∈ J y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin → ∃ n ∈ K y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
14 13 adantl ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K → ∃ n ∈ J y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin → ∃ n ∈ K y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
15 12 14 sylan9r ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K ∧ x ∈ LocFin ⁡ J → y ∈ X → ∃ n ∈ K y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
16 10 15 sylbird ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K ∧ x ∈ LocFin ⁡ J → y ∈ ⋃ K → ∃ n ∈ K y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
17 16 ralrimiv ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K ∧ x ∈ LocFin ⁡ J → ∀ y ∈ ⋃ K ∃ n ∈ K y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
18 eqid ⊢ ⋃ K = ⋃ K
19 18 6 islocfin ⊢ x ∈ LocFin ⁡ K ↔ K ∈ Top ∧ ⋃ K = ⋃ x ∧ ∀ y ∈ ⋃ K ∃ n ∈ K y ∈ n ∧ s ∈ x | s ∩ n ≠ ∅ ∈ Fin
20 3 9 17 19 syl3anbrc ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K ∧ x ∈ LocFin ⁡ J → x ∈ LocFin ⁡ K
21 20 ex ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K → x ∈ LocFin ⁡ J → x ∈ LocFin ⁡ K
22 21 ssrdv ⊢ K ∈ TopOn ⁡ X ∧ J ⊆ K → LocFin ⁡ J ⊆ LocFin ⁡ K