MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  tgqioo Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem tgqioo 22802
Description: The topology generated by open intervals of reals with rational endpoints is the same as the open sets of the standard metric space on the reals. In particular, this proves that the standard topology on the reals is second-countable. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Jun-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
tgqioo.1 𝑄 = (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ)))
Assertion
Ref Expression
tgqioo (topGen‘ran (,)) = 𝑄

Proof of Theorem tgqioo
Dummy variables 𝑣 𝑢 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 tgqioo.1 . 2 𝑄 = (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ)))
2 imassrn 5633 . . 3 ((,) “ (ℚ × ℚ)) ⊆ ran (,)
3 ioof 12462 . . . . . 6 (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ
4 ffn 6204 . . . . . 6 ((,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ → (,) Fn (ℝ* × ℝ*))
53, 4ax-mp 5 . . . . 5 (,) Fn (ℝ* × ℝ*)
6 simpll 807 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → 𝑥 ∈ ℝ*)
7 elioo1 12406 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) → (𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦) ↔ (𝑧 ∈ ℝ*𝑥 < 𝑧𝑧 < 𝑦)))
87biimpa 502 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → (𝑧 ∈ ℝ*𝑥 < 𝑧𝑧 < 𝑦))
98simp1d 1137 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → 𝑧 ∈ ℝ*)
108simp2d 1138 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → 𝑥 < 𝑧)
11 qbtwnxr 12222 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ*𝑧 ∈ ℝ*𝑥 < 𝑧) → ∃𝑢 ∈ ℚ (𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧))
126, 9, 10, 11syl3anc 1477 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → ∃𝑢 ∈ ℚ (𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧))
13 simplr 809 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → 𝑦 ∈ ℝ*)
148simp3d 1139 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → 𝑧 < 𝑦)
15 qbtwnxr 12222 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*𝑧 < 𝑦) → ∃𝑣 ∈ ℚ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))
169, 13, 14, 15syl3anc 1477 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → ∃𝑣 ∈ ℚ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))
17 reeanv 3243 . . . . . . . . . 10 (∃𝑢 ∈ ℚ ∃𝑣 ∈ ℚ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦)) ↔ (∃𝑢 ∈ ℚ (𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ ∃𝑣 ∈ ℚ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦)))
18 df-ov 6814 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢(,)𝑣) = ((,)‘⟨𝑢, 𝑣⟩)
19 opelxpi 5303 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) → ⟨𝑢, 𝑣⟩ ∈ (ℚ × ℚ))
20193ad2ant2 1129 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → ⟨𝑢, 𝑣⟩ ∈ (ℚ × ℚ))
21 ffun 6207 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ → Fun (,))
223, 21ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 Fun (,)
23 qssre 11989 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ℚ ⊆ ℝ
24 ressxr 10273 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ℝ ⊆ ℝ*
2523, 24sstri 3751 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ℚ ⊆ ℝ*
26 xpss12 5279 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((ℚ ⊆ ℝ* ∧ ℚ ⊆ ℝ*) → (ℚ × ℚ) ⊆ (ℝ* × ℝ*))
2725, 25, 26mp2an 710 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (ℚ × ℚ) ⊆ (ℝ* × ℝ*)
283fdmi 6211 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 dom (,) = (ℝ* × ℝ*)
2927, 28sseqtr4i 3777 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (ℚ × ℚ) ⊆ dom (,)
30 funfvima2 6654 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((Fun (,) ∧ (ℚ × ℚ) ⊆ dom (,)) → (⟨𝑢, 𝑣⟩ ∈ (ℚ × ℚ) → ((,)‘⟨𝑢, 𝑣⟩) ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))))
3122, 29, 30mp2an 710 . . . . . . . . . . . . . . 15 (⟨𝑢, 𝑣⟩ ∈ (ℚ × ℚ) → ((,)‘⟨𝑢, 𝑣⟩) ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ)))
3220, 31syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → ((,)‘⟨𝑢, 𝑣⟩) ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ)))
3318, 32syl5eqel 2841 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → (𝑢(,)𝑣) ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ)))
3493ad2ant1 1128 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑧 ∈ ℝ*)
35 simp3lr 1312 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑢 < 𝑧)
36 simp3rl 1313 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑧 < 𝑣)
37 simp2l 1242 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑢 ∈ ℚ)
3825, 37sseldi 3740 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑢 ∈ ℝ*)
39 simp2r 1243 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑣 ∈ ℚ)
4025, 39sseldi 3740 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑣 ∈ ℝ*)
41 elioo1 12406 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑢 ∈ ℝ*𝑣 ∈ ℝ*) → (𝑧 ∈ (𝑢(,)𝑣) ↔ (𝑧 ∈ ℝ*𝑢 < 𝑧𝑧 < 𝑣)))
4238, 40, 41syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → (𝑧 ∈ (𝑢(,)𝑣) ↔ (𝑧 ∈ ℝ*𝑢 < 𝑧𝑧 < 𝑣)))
4334, 35, 36, 42mpbir3and 1428 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑧 ∈ (𝑢(,)𝑣))
4463ad2ant1 1128 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑥 ∈ ℝ*)
45 simp3ll 1311 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑥 < 𝑢)
46 xrltle 12173 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℝ*𝑢 ∈ ℝ*) → (𝑥 < 𝑢𝑥𝑢))
4744, 38, 46syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → (𝑥 < 𝑢𝑥𝑢))
4845, 47mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑥𝑢)
49 iooss1 12401 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℝ*𝑥𝑢) → (𝑢(,)𝑣) ⊆ (𝑥(,)𝑣))
5044, 48, 49syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → (𝑢(,)𝑣) ⊆ (𝑥(,)𝑣))
51133ad2ant1 1128 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑦 ∈ ℝ*)
52 simp3rr 1314 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑣 < 𝑦)
53 xrltle 12173 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑣 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) → (𝑣 < 𝑦𝑣𝑦))
5440, 51, 53syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → (𝑣 < 𝑦𝑣𝑦))
5552, 54mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → 𝑣𝑦)
56 iooss2 12402 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 ∈ ℝ*𝑣𝑦) → (𝑥(,)𝑣) ⊆ (𝑥(,)𝑦))
5751, 55, 56syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → (𝑥(,)𝑣) ⊆ (𝑥(,)𝑦))
5850, 57sstrd 3752 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → (𝑢(,)𝑣) ⊆ (𝑥(,)𝑦))
59 eleq2 2826 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 = (𝑢(,)𝑣) → (𝑧𝑤𝑧 ∈ (𝑢(,)𝑣)))
60 sseq1 3765 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 = (𝑢(,)𝑣) → (𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦) ↔ (𝑢(,)𝑣) ⊆ (𝑥(,)𝑦)))
6159, 60anbi12d 749 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 = (𝑢(,)𝑣) → ((𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦)) ↔ (𝑧 ∈ (𝑢(,)𝑣) ∧ (𝑢(,)𝑣) ⊆ (𝑥(,)𝑦))))
6261rspcev 3447 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑢(,)𝑣) ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ)) ∧ (𝑧 ∈ (𝑢(,)𝑣) ∧ (𝑢(,)𝑣) ⊆ (𝑥(,)𝑦))) → ∃𝑤 ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))(𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦)))
6333, 43, 58, 62syl12anc 1475 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) ∧ (𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) ∧ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦))) → ∃𝑤 ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))(𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦)))
64633exp 1113 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → ((𝑢 ∈ ℚ ∧ 𝑣 ∈ ℚ) → (((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦)) → ∃𝑤 ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))(𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦)))))
6564rexlimdvv 3173 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → (∃𝑢 ∈ ℚ ∃𝑣 ∈ ℚ ((𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦)) → ∃𝑤 ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))(𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦))))
6617, 65syl5bir 233 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → ((∃𝑢 ∈ ℚ (𝑥 < 𝑢𝑢 < 𝑧) ∧ ∃𝑣 ∈ ℚ (𝑧 < 𝑣𝑣 < 𝑦)) → ∃𝑤 ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))(𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦))))
6712, 16, 66mp2and 717 . . . . . . . 8 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) ∧ 𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)) → ∃𝑤 ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))(𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦)))
6867ralrimiva 3102 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) → ∀𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)∃𝑤 ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))(𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦)))
69 qtopbas 22762 . . . . . . . 8 ((,) “ (ℚ × ℚ)) ∈ TopBases
70 eltg2b 20963 . . . . . . . 8 (((,) “ (ℚ × ℚ)) ∈ TopBases → ((𝑥(,)𝑦) ∈ (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ))) ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)∃𝑤 ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))(𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦))))
7169, 70ax-mp 5 . . . . . . 7 ((𝑥(,)𝑦) ∈ (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ))) ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑥(,)𝑦)∃𝑤 ∈ ((,) “ (ℚ × ℚ))(𝑧𝑤𝑤 ⊆ (𝑥(,)𝑦)))
7268, 71sylibr 224 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) → (𝑥(,)𝑦) ∈ (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ))))
7372rgen2a 3113 . . . . 5 𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ* (𝑥(,)𝑦) ∈ (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ)))
74 ffnov 6927 . . . . 5 ((,):(ℝ* × ℝ*)⟶(topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ))) ↔ ((,) Fn (ℝ* × ℝ*) ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ* (𝑥(,)𝑦) ∈ (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ)))))
755, 73, 74mpbir2an 993 . . . 4 (,):(ℝ* × ℝ*)⟶(topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ)))
76 frn 6212 . . . 4 ((,):(ℝ* × ℝ*)⟶(topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ))) → ran (,) ⊆ (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ))))
7775, 76ax-mp 5 . . 3 ran (,) ⊆ (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ)))
78 2basgen 20994 . . 3 ((((,) “ (ℚ × ℚ)) ⊆ ran (,) ∧ ran (,) ⊆ (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ)))) → (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ))) = (topGen‘ran (,)))
792, 77, 78mp2an 710 . 2 (topGen‘((,) “ (ℚ × ℚ))) = (topGen‘ran (,))
801, 79eqtr2i 2781 1 (topGen‘ran (,)) = 𝑄
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1630  wcel 2137  wral 3048  wrex 3049  wss 3713  𝒫 cpw 4300  cop 4325   class class class wbr 4802   × cxp 5262  dom cdm 5264  ran crn 5265  cima 5267  Fun wfun 6041   Fn wfn 6042  wf 6043  cfv 6047  (class class class)co 6811  cr 10125  *cxr 10263   < clt 10264  cle 10265  cq 11979  (,)cioo 12366  topGenctg 16298  TopBasesctb 20949
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1986  ax-6 2052  ax-7 2088  ax-8 2139  ax-9 2146  ax-10 2166  ax-11 2181  ax-12 2194  ax-13 2389  ax-ext 2738  ax-sep 4931  ax-nul 4939  ax-pow 4990  ax-pr 5053  ax-un 7112  ax-cnex 10182  ax-resscn 10183  ax-1cn 10184  ax-icn 10185  ax-addcl 10186  ax-addrcl 10187  ax-mulcl 10188  ax-mulrcl 10189  ax-mulcom 10190  ax-addass 10191  ax-mulass 10192  ax-distr 10193  ax-i2m1 10194  ax-1ne0 10195  ax-1rid 10196  ax-rnegex 10197  ax-rrecex 10198  ax-cnre 10199  ax-pre-lttri 10200  ax-pre-lttrn 10201  ax-pre-ltadd 10202  ax-pre-mulgt0 10203  ax-pre-sup 10204
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1633  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2045  df-eu 2609  df-mo 2610  df-clab 2745  df-cleq 2751  df-clel 2754  df-nfc 2889  df-ne 2931  df-nel 3034  df-ral 3053  df-rex 3054  df-reu 3055  df-rmo 3056  df-rab 3057  df-v 3340  df-sbc 3575  df-csb 3673  df-dif 3716  df-un 3718  df-in 3720  df-ss 3727  df-pss 3729  df-nul 4057  df-if 4229  df-pw 4302  df-sn 4320  df-pr 4322  df-tp 4324  df-op 4326  df-uni 4587  df-iun 4672  df-br 4803  df-opab 4863  df-mpt 4880  df-tr 4903  df-id 5172  df-eprel 5177  df-po 5185  df-so 5186  df-fr 5223  df-we 5225  df-xp 5270  df-rel 5271  df-cnv 5272  df-co 5273  df-dm 5274  df-rn 5275  df-res 5276  df-ima 5277  df-pred 5839  df-ord 5885  df-on 5886  df-lim 5887  df-suc 5888  df-iota 6010  df-fun 6049  df-fn 6050  df-f 6051  df-f1 6052  df-fo 6053  df-f1o 6054  df-fv 6055  df-riota 6772  df-ov 6814  df-oprab 6815  df-mpt2 6816  df-om 7229  df-1st 7331  df-2nd 7332  df-wrecs 7574  df-recs 7635  df-rdg 7673  df-er 7909  df-en 8120  df-dom 8121  df-sdom 8122  df-sup 8511  df-inf 8512  df-pnf 10266  df-mnf 10267  df-xr 10268  df-ltxr 10269  df-le 10270  df-sub 10458  df-neg 10459  df-div 10875  df-nn 11211  df-n0 11483  df-z 11568  df-uz 11878  df-q 11980  df-ioo 12370  df-topgen 16304  df-bases 20950
This theorem is referenced by:  re2ndc  22803  opnmblALT  23569  mbfimaopnlem  23619  tgqioo2  40275
  Copyright terms: Public domain W3C validator