Theorem ntreq0 12301

Description: Two ways to say that a subset has an empty interior. (Contributed by NM, 3-Oct-2007.) (Revised by Jim Kingdon, 11-Mar-2023.)

Hypothesis

Ref	Expression
clscld.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
ntreq0	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (((int‘𝐽)‘𝑆) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐽   𝑥,𝑆   𝑥,𝑋

Proof of Theorem ntreq0

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		clscld.1	. . . 4 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
2	1	ntrval 12279	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘𝑆) = ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
3	2	eqeq1d 2148	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (((int‘𝐽)‘𝑆) = ∅ ↔ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = ∅))
4		notm0 3383	. . . 4 ⊢ (¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = ∅)
5		ancom 264	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆)) ↔ (𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
6		elin 3259	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑆))
7	6	anbi1i 453	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
8		anass 398	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)))
9	5, 7, 8	3bitri 205	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)))
10	9	exbii 1584	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑥(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆)) ↔ ∃𝑥(𝑥 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)))
11		eluni 3739	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∃𝑥(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆)))
12		df-rex 2422	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∃𝑥(𝑥 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)))
13	10, 11, 12	3bitr4i 211	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
14	13	exbii 1584	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑦 𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∃𝑦∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
15		rexcom4 2709	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐽 ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∃𝑦∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
16		19.42v 1878	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑦(𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
17	16	rexbii 2442	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐽 ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
18	14, 15, 17	3bitr2i 207	. . . . 5 ⊢ (∃𝑦 𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
19	18	notbii 657	. . . 4 ⊢ (¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ¬ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
20	4, 19	bitr3i 185	. . 3 ⊢ (∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = ∅ ↔ ¬ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
21		ralinexa 2462	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 → ¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ¬ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
22		velpw 3517	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ↔ 𝑥 ⊆ 𝑆)
23		notm0 3383	. . . . 5 ⊢ (¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥 ↔ 𝑥 = ∅)
24	22, 23	imbi12i 238	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 → ¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅))
25	24	ralbii 2441	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 → ¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅))
26	20, 21, 25	3bitr2i 207	. 2 ⊢ (∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅))
27	3, 26	syl6bb 195	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (((int‘𝐽)‘𝑆) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1331  ∃wex 1468   ∈ wcel 1480  ∀wral 2416  ∃wrex 2417   ∩ cin 3070   ⊆ wss 3071  ∅c0 3363  𝒫 cpw 3510  ∪ cuni 3736  ‘cfv 5123  Topctop 12164  intcnt 12262

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-id 4215  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-top 12165  df-ntr 12265

This theorem is referenced by: (None)