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Theorem txcmpb

Description: The topological product of two nonempty topologies is compact iff the component topologies are both compact. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Sep-2014)

Ref Expression
Hypotheses txcmpb.1 X = R
txcmpb.2 Y = S
Assertion txcmpb R Top S Top X Y R × t S Comp R Comp S Comp

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 txcmpb.1 X = R
2 txcmpb.2 Y = S
3 simpr R Top S Top X Y R × t S Comp R × t S Comp
4 simplrr R Top S Top X Y R × t S Comp Y
5 fo1stres Y 1 st X × Y : X × Y onto X
6 4 5 syl R Top S Top X Y R × t S Comp 1 st X × Y : X × Y onto X
7 1 2 txuni R Top S Top X × Y = R × t S
8 7 ad2antrr R Top S Top X Y R × t S Comp X × Y = R × t S
9 foeq2 X × Y = R × t S 1 st X × Y : X × Y onto X 1 st X × Y : R × t S onto X
10 8 9 syl R Top S Top X Y R × t S Comp 1 st X × Y : X × Y onto X 1 st X × Y : R × t S onto X
11 6 10 mpbid R Top S Top X Y R × t S Comp 1 st X × Y : R × t S onto X
12 1 toptopon R Top R TopOn X
13 2 toptopon S Top S TopOn Y
14 tx1cn R TopOn X S TopOn Y 1 st X × Y R × t S Cn R
15 12 13 14 syl2anb R Top S Top 1 st X × Y R × t S Cn R
16 15 ad2antrr R Top S Top X Y R × t S Comp 1 st X × Y R × t S Cn R
17 1 cncmp R × t S Comp 1 st X × Y : R × t S onto X 1 st X × Y R × t S Cn R R Comp
18 3 11 16 17 syl3anc R Top S Top X Y R × t S Comp R Comp
19 simplrl R Top S Top X Y R × t S Comp X
20 fo2ndres X 2 nd X × Y : X × Y onto Y
21 19 20 syl R Top S Top X Y R × t S Comp 2 nd X × Y : X × Y onto Y
22 foeq2 X × Y = R × t S 2 nd X × Y : X × Y onto Y 2 nd X × Y : R × t S onto Y
23 8 22 syl R Top S Top X Y R × t S Comp 2 nd X × Y : X × Y onto Y 2 nd X × Y : R × t S onto Y
24 21 23 mpbid R Top S Top X Y R × t S Comp 2 nd X × Y : R × t S onto Y
25 tx2cn R TopOn X S TopOn Y 2 nd X × Y R × t S Cn S
26 12 13 25 syl2anb R Top S Top 2 nd X × Y R × t S Cn S
27 26 ad2antrr R Top S Top X Y R × t S Comp 2 nd X × Y R × t S Cn S
28 2 cncmp R × t S Comp 2 nd X × Y : R × t S onto Y 2 nd X × Y R × t S Cn S S Comp
29 3 24 27 28 syl3anc R Top S Top X Y R × t S Comp S Comp
30 18 29 jca R Top S Top X Y R × t S Comp R Comp S Comp
31 30 ex R Top S Top X Y R × t S Comp R Comp S Comp
32 txcmp R Comp S Comp R × t S Comp
33 31 32 impbid1 R Top S Top X Y R × t S Comp R Comp S Comp