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Theorem txuni2

Description: The underlying set of the product of two topologies. (Contributed by Mario Carneiro, 31-Aug-2015)

Ref Expression
Hypotheses txval.1 B = ran x R , y S x × y
txuni2.1 X = R
txuni2.2 Y = S
Assertion txuni2 X × Y = B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 txval.1 B = ran x R , y S x × y
2 txuni2.1 X = R
3 txuni2.2 Y = S
4 relxp Rel X × Y
5 2 eleq2i z X z R
6 eluni2 z R r R z r
7 5 6 bitri z X r R z r
8 3 eleq2i w Y w S
9 eluni2 w S s S w s
10 8 9 bitri w Y s S w s
11 7 10 anbi12i z X w Y r R z r s S w s
12 opelxp z w X × Y z X w Y
13 reeanv r R s S z r w s r R z r s S w s
14 11 12 13 3bitr4i z w X × Y r R s S z r w s
15 opelxp z w r × s z r w s
16 eqid r × s = r × s
17 xpeq1 x = r x × y = r × y
18 17 eqeq2d x = r r × s = x × y r × s = r × y
19 xpeq2 y = s r × y = r × s
20 19 eqeq2d y = s r × s = r × y r × s = r × s
21 18 20 rspc2ev r R s S r × s = r × s x R y S r × s = x × y
22 16 21 mp3an3 r R s S x R y S r × s = x × y
23 vex r V
24 vex s V
25 23 24 xpex r × s V
26 eqeq1 z = r × s z = x × y r × s = x × y
27 26 2rexbidv z = r × s x R y S z = x × y x R y S r × s = x × y
28 eqid x R , y S x × y = x R , y S x × y
29 28 rnmpo ran x R , y S x × y = z | x R y S z = x × y
30 1 29 eqtri B = z | x R y S z = x × y
31 25 27 30 elab2 r × s B x R y S r × s = x × y
32 22 31 sylibr r R s S r × s B
33 elssuni r × s B r × s B
34 32 33 syl r R s S r × s B
35 34 sseld r R s S z w r × s z w B
36 15 35 syl5bir r R s S z r w s z w B
37 36 rexlimivv r R s S z r w s z w B
38 14 37 sylbi z w X × Y z w B
39 4 38 relssi X × Y B
40 elssuni x R x R
41 40 2 sseqtrrdi x R x X
42 elssuni y S y S
43 42 3 sseqtrrdi y S y Y
44 xpss12 x X y Y x × y X × Y
45 41 43 44 syl2an x R y S x × y X × Y
46 vex x V
47 vex y V
48 46 47 xpex x × y V
49 48 elpw x × y 𝒫 X × Y x × y X × Y
50 45 49 sylibr x R y S x × y 𝒫 X × Y
51 50 rgen2 x R y S x × y 𝒫 X × Y
52 28 fmpo x R y S x × y 𝒫 X × Y x R , y S x × y : R × S 𝒫 X × Y
53 51 52 mpbi x R , y S x × y : R × S 𝒫 X × Y
54 frn x R , y S x × y : R × S 𝒫 X × Y ran x R , y S x × y 𝒫 X × Y
55 53 54 ax-mp ran x R , y S x × y 𝒫 X × Y
56 1 55 eqsstri B 𝒫 X × Y
57 sspwuni B 𝒫 X × Y B X × Y
58 56 57 mpbi B X × Y
59 39 58 eqssi X × Y = B