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Theorem ptopn

Description: A basic open set in the product topology. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses ptopn.1 ( 𝜑𝐴𝑉 )
ptopn.2 ( 𝜑𝐹 : 𝐴 ⟶ Top )
ptopn.3 ( 𝜑𝑊 ∈ Fin )
ptopn.4 ( ( 𝜑𝑘𝐴 ) → 𝑆 ∈ ( 𝐹𝑘 ) )
ptopn.5 ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝐴𝑊 ) ) → 𝑆 = ( 𝐹𝑘 ) )
Assertion ptopn ( 𝜑X 𝑘𝐴 𝑆 ∈ ( ∏t𝐹 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ptopn.1 ( 𝜑𝐴𝑉 )
2 ptopn.2 ( 𝜑𝐹 : 𝐴 ⟶ Top )
3 ptopn.3 ( 𝜑𝑊 ∈ Fin )
4 ptopn.4 ( ( 𝜑𝑘𝐴 ) → 𝑆 ∈ ( 𝐹𝑘 ) )
5 ptopn.5 ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝐴𝑊 ) ) → 𝑆 = ( 𝐹𝑘 ) )
6 eqid { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } = { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) }
7 6 ptbas ( ( 𝐴𝑉𝐹 : 𝐴 ⟶ Top ) → { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ∈ TopBases )
8 1 2 7 syl2anc ( 𝜑 → { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ∈ TopBases )
9 bastg ( { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ∈ TopBases → { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ⊆ ( topGen ‘ { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ) )
10 8 9 syl ( 𝜑 → { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ⊆ ( topGen ‘ { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ) )
11 2 ffnd ( 𝜑𝐹 Fn 𝐴 )
12 6 ptval ( ( 𝐴𝑉𝐹 Fn 𝐴 ) → ( ∏t𝐹 ) = ( topGen ‘ { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ) )
13 1 11 12 syl2anc ( 𝜑 → ( ∏t𝐹 ) = ( topGen ‘ { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ) )
14 10 13 sseqtrrd ( 𝜑 → { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } ⊆ ( ∏t𝐹 ) )
15 6 1 3 4 5 elptr2 ( 𝜑X 𝑘𝐴 𝑆 ∈ { 𝑥 ∣ ∃ 𝑔 ( ( 𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀ 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ ∃ 𝑧 ∈ Fin ∀ 𝑦 ∈ ( 𝐴𝑧 ) ( 𝑔𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) ) ∧ 𝑥 = X 𝑦𝐴 ( 𝑔𝑦 ) ) } )
16 14 15 sseldd ( 𝜑X 𝑘𝐴 𝑆 ∈ ( ∏t𝐹 ) )