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Theorem neibastop1 25708
Description: A collection of neighborhood bases determines a topology. Part of Theorem 4.5 of Stephen Willard's General Topology. (Contributed by Jeff Hankins, 8-Sep-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 11-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
neibastop1.1  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
neibastop1.2  |-  ( ph  ->  F : X --> ( ~P ~P X  \  { (/)
} ) )
neibastop1.3  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  X  /\  v  e.  ( F `  x
)  /\  w  e.  ( F `  x ) ) )  ->  (
( F `  x
)  i^i  ~P (
v  i^i  w )
)  =/=  (/) )
neibastop1.4  |-  J  =  { o  e.  ~P X  |  A. x  e.  o  ( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/) }
Assertion
Ref Expression
neibastop1  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
Distinct variable groups:    x, v, J    v, o, w, x, F    ph, o, v, w, x    o, X, v, w, x
Dummy variables  y 
z are mutually distinct and distinct from all other variables.
Allowed substitution hints:    J( w, o)    V( x, w, v, o)

Proof of Theorem neibastop1
StepHypRef Expression
1 simpr 449 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  y  C_  J )  ->  y  C_  J )
2 neibastop1.4 . . . . . . . . . 10  |-  J  =  { o  e.  ~P X  |  A. x  e.  o  ( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/) }
3 ssrab2 3260 . . . . . . . . . 10  |-  { o  e.  ~P X  |  A. x  e.  o 
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/) }  C_  ~P X
42, 3eqsstri 3210 . . . . . . . . 9  |-  J  C_  ~P X
51, 4syl6ss 3193 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  C_  J )  ->  y  C_ 
~P X )
6 sspwuni 3989 . . . . . . . 8  |-  ( y 
C_  ~P X  <->  U. y  C_  X )
75, 6sylib 190 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  C_  J )  ->  U. y  C_  X )
8 vex 2793 . . . . . . . . 9  |-  y  e. 
_V
98uniex 4516 . . . . . . . 8  |-  U. y  e.  _V
109elpw 3633 . . . . . . 7  |-  ( U. y  e.  ~P X  <->  U. y  C_  X )
117, 10sylibr 205 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  y  C_  J )  ->  U. y  e.  ~P X )
12 eluni2 3833 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  U. y  <->  E. z  e.  y  x  e.  z )
13 elssuni 3857 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  e.  y  ->  z  C_ 
U. y )
1413ad2antrl 710 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  (
z  e.  y  /\  x  e.  z )
)  ->  z  C_  U. y )
15 sspwb 4223 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z 
C_  U. y  <->  ~P z  C_ 
~P U. y )
1614, 15sylib 190 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  (
z  e.  y  /\  x  e.  z )
)  ->  ~P z  C_ 
~P U. y )
17 sslin 3397 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ~P z  C_  ~P U. y  ->  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  C_  (
( F `  x
)  i^i  ~P U. y
) )
1816, 17syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  (
z  e.  y  /\  x  e.  z )
)  ->  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  C_  ( ( F `  x )  i^i  ~P U. y ) )
191sselda 3182 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  z  e.  y )  ->  z  e.  J )
2019adantrr 699 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  (
z  e.  y  /\  x  e.  z )
)  ->  z  e.  J )
21 pweq 3630 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( o  =  z  ->  ~P o  =  ~P z
)
2221ineq2d 3372 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( o  =  z  ->  (
( F `  x
)  i^i  ~P o
)  =  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) )
2322neeq1d 2461 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( o  =  z  ->  (
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/)  <->  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) ) )
2423raleqbi1dv 2746 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( o  =  z  ->  ( A. x  e.  o 
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/)  <->  A. x  e.  z  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) ) )
2524, 2elrab2 2927 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  e.  J  <->  ( z  e.  ~P X  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) ) )
2625simprbi 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  e.  J  ->  A. x  e.  z  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) )
2720, 26syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  (
z  e.  y  /\  x  e.  z )
)  ->  A. x  e.  z  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) )
28 simprr 735 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  (
z  e.  y  /\  x  e.  z )
)  ->  x  e.  z )
29 rsp 2605 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/)  ->  (
x  e.  z  -> 
( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) ) )
3027, 28, 29sylc 58 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  (
z  e.  y  /\  x  e.  z )
)  ->  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) )
31 ssn0 3489 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  C_  (
( F `  x
)  i^i  ~P U. y
)  /\  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) )  ->  ( ( F `  x )  i^i  ~P U. y
)  =/=  (/) )
3218, 30, 31syl2anc 644 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  (
z  e.  y  /\  x  e.  z )
)  ->  ( ( F `  x )  i^i  ~P U. y )  =/=  (/) )
3332expr 600 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  y  C_  J )  /\  z  e.  y )  ->  (
x  e.  z  -> 
( ( F `  x )  i^i  ~P U. y )  =/=  (/) ) )
3433rexlimdva 2669 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  C_  J )  ->  ( E. z  e.  y  x  e.  z  ->  ( ( F `  x
)  i^i  ~P U. y
)  =/=  (/) ) )
3512, 34syl5bi 210 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  C_  J )  ->  (
x  e.  U. y  ->  ( ( F `  x )  i^i  ~P U. y )  =/=  (/) ) )
3635ralrimiv 2627 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  y  C_  J )  ->  A. x  e.  U. y ( ( F `  x )  i^i  ~P U. y
)  =/=  (/) )
37 pweq 3630 . . . . . . . . . 10  |-  ( o  =  U. y  ->  ~P o  =  ~P U. y )
3837ineq2d 3372 . . . . . . . . 9  |-  ( o  =  U. y  -> 
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =  ( ( F `  x
)  i^i  ~P U. y
) )
3938neeq1d 2461 . . . . . . . 8  |-  ( o  =  U. y  -> 
( ( ( F `
 x )  i^i 
~P o )  =/=  (/) 
<->  ( ( F `  x )  i^i  ~P U. y )  =/=  (/) ) )
4039raleqbi1dv 2746 . . . . . . 7  |-  ( o  =  U. y  -> 
( A. x  e.  o  ( ( F `
 x )  i^i 
~P o )  =/=  (/) 
<-> 
A. x  e.  U. y ( ( F `
 x )  i^i 
~P U. y )  =/=  (/) ) )
4140, 2elrab2 2927 . . . . . 6  |-  ( U. y  e.  J  <->  ( U. y  e.  ~P X  /\  A. x  e.  U. y ( ( F `
 x )  i^i 
~P U. y )  =/=  (/) ) )
4211, 36, 41sylanbrc 647 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  y  C_  J )  ->  U. y  e.  J )
4342ex 425 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( y  C_  J  ->  U. y  e.  J
) )
4443alrimiv 1618 . . 3  |-  ( ph  ->  A. y ( y 
C_  J  ->  U. y  e.  J ) )
45 pweq 3630 . . . . . . . . . . 11  |-  ( o  =  y  ->  ~P o  =  ~P y
)
4645ineq2d 3372 . . . . . . . . . 10  |-  ( o  =  y  ->  (
( F `  x
)  i^i  ~P o
)  =  ( ( F `  x )  i^i  ~P y ) )
4746neeq1d 2461 . . . . . . . . 9  |-  ( o  =  y  ->  (
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/)  <->  ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/) ) )
4847raleqbi1dv 2746 . . . . . . . 8  |-  ( o  =  y  ->  ( A. x  e.  o 
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/)  <->  A. x  e.  y  ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/) ) )
4948, 2elrab2 2927 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  J  <->  ( y  e.  ~P X  /\  A. x  e.  y  (
( F `  x
)  i^i  ~P y
)  =/=  (/) ) )
5049, 25anbi12i 680 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  J  /\  z  e.  J )  <->  ( ( y  e.  ~P X  /\  A. x  e.  y  ( ( F `
 x )  i^i 
~P y )  =/=  (/) )  /\  (
z  e.  ~P X  /\  A. x  e.  z  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) ) ) )
51 an4 799 . . . . . 6  |-  ( ( ( y  e.  ~P X  /\  A. x  e.  y  ( ( F `
 x )  i^i 
~P y )  =/=  (/) )  /\  (
z  e.  ~P X  /\  A. x  e.  z  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) ) )  <-> 
( ( y  e. 
~P X  /\  z  e.  ~P X )  /\  ( A. x  e.  y  ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) ) ) )
5250, 51bitri 242 . . . . 5  |-  ( ( y  e.  J  /\  z  e.  J )  <->  ( ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X )  /\  ( A. x  e.  y 
( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) ) ) )
53 inss1 3391 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  i^i  z )  C_  y
54 elpwi 3635 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ~P X  -> 
y  C_  X )
5553, 54syl5ss 3192 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  ~P X  -> 
( y  i^i  z
)  C_  X )
5655ad2antrl 710 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  ->  ( y  i^i  z )  C_  X
)
5756adantrr 699 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( (
y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X )  /\  ( A. x  e.  y 
( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) ) ) )  ->  ( y  i^i  z )  C_  X
)
588inex1 4157 . . . . . . . 8  |-  ( y  i^i  z )  e. 
_V
5958elpw 3633 . . . . . . 7  |-  ( ( y  i^i  z )  e.  ~P X  <->  ( y  i^i  z )  C_  X
)
6057, 59sylibr 205 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X )  /\  ( A. x  e.  y 
( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) ) ) )  ->  ( y  i^i  z )  e.  ~P X )
61 ssralv 3239 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  i^i  z ) 
C_  y  ->  ( A. x  e.  y 
( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  ->  A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P y )  =/=  (/) ) )
6253, 61ax-mp 10 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. x  e.  y  (
( F `  x
)  i^i  ~P y
)  =/=  (/)  ->  A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P y )  =/=  (/) )
63 inss2 3392 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  i^i  z )  C_  z
64 ssralv 3239 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  i^i  z ) 
C_  z  ->  ( A. x  e.  z 
( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/)  ->  A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P z )  =/=  (/) ) )
6563, 64ax-mp 10 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/)  ->  A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P z )  =/=  (/) )
6662, 65anim12i 551 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A. x  e.  y  ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) )  -> 
( A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P z )  =/=  (/) ) )
67 r19.26 2677 . . . . . . . . 9  |-  ( A. x  e.  ( y  i^i  z ) ( ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  =/=  (/)  /\  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) )  <->  ( A. x  e.  ( y  i^i  z ) ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P z )  =/=  (/) ) )
6866, 67sylibr 205 . . . . . . . 8  |-  ( ( A. x  e.  y  ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) )  ->  A. x  e.  (
y  i^i  z )
( ( ( F `
 x )  i^i 
~P y )  =/=  (/)  /\  ( ( F `
 x )  i^i 
~P z )  =/=  (/) ) )
69 n0 3466 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  =/=  (/)  <->  E. v 
v  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P y ) )
70 n0 3466 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/)  <->  E. w  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) )
7169, 70anbi12i 680 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) )  <->  ( E. v  v  e.  (
( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  E. w  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )
72 eeanv 1856 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. v E. w ( v  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  /\  w  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P z
) )  <->  ( E. v  v  e.  (
( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  E. w  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )
73 inss2 3392 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( F `  x )  i^i  ~P y ) 
C_  ~P y
74 simprl 734 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
) )
7573, 74sseldi 3180 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  v  e.  ~P y )
76 elpwi 3635 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( v  e.  ~P y  -> 
v  C_  y )
7775, 76syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  v  C_  y
)
78 inss2 3392 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) 
C_  ~P z
79 simprr 735 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  w  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P z
) )
8078, 79sseldi 3180 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  w  e.  ~P z )
81 elpwi 3635 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( w  e.  ~P z  ->  w  C_  z )
8280, 81syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  w  C_  z
)
83 ss2in 3398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( v  C_  y  /\  w  C_  z )  -> 
( v  i^i  w
)  C_  ( y  i^i  z ) )
8477, 82, 83syl2anc 644 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  ( v  i^i  w )  C_  (
y  i^i  z )
)
85 sspwb 4223 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( v  i^i  w ) 
C_  ( y  i^i  z )  <->  ~P (
v  i^i  w )  C_ 
~P ( y  i^i  z ) )
8684, 85sylib 190 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  ~P ( v  i^i  w )  C_  ~P ( y  i^i  z
) )
87 sslin 3397 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ~P ( v  i^i  w
)  C_  ~P (
y  i^i  z )  ->  ( ( F `  x )  i^i  ~P ( v  i^i  w
) )  C_  (
( F `  x
)  i^i  ~P (
y  i^i  z )
) )
8886, 87syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  ( ( F `
 x )  i^i 
~P ( v  i^i  w ) )  C_  ( ( F `  x )  i^i  ~P ( y  i^i  z
) ) )
89 simplll 736 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  ph )
9056ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  ( y  i^i  z )  C_  X
)
91 simplr 733 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  x  e.  ( y  i^i  z ) )
9290, 91sseldd 3183 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  x  e.  X
)
93 inss1 3391 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( F `  x )  i^i  ~P y ) 
C_  ( F `  x )
9493, 74sseldi 3180 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  v  e.  ( F `  x ) )
95 inss1 3391 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) 
C_  ( F `  x )
9695, 79sseldi 3180 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  w  e.  ( F `  x ) )
97 neibastop1.3 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  X  /\  v  e.  ( F `  x
)  /\  w  e.  ( F `  x ) ) )  ->  (
( F `  x
)  i^i  ~P (
v  i^i  w )
)  =/=  (/) )
9889, 92, 94, 96, 97syl13anc 1186 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  ( ( F `
 x )  i^i 
~P ( v  i^i  w ) )  =/=  (/) )
99 ssn0 3489 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( F `  x )  i^i  ~P ( v  i^i  w
) )  C_  (
( F `  x
)  i^i  ~P (
y  i^i  z )
)  /\  ( ( F `  x )  i^i  ~P ( v  i^i  w ) )  =/=  (/) )  ->  ( ( F `  x )  i^i  ~P ( y  i^i  z ) )  =/=  (/) )
10088, 98, 99syl2anc 644 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  /\  ( v  e.  ( ( F `  x
)  i^i  ~P y
)  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) ) )  ->  ( ( F `
 x )  i^i 
~P ( y  i^i  z ) )  =/=  (/) )
101100ex 425 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  -> 
( ( v  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) )  -> 
( ( F `  x )  i^i  ~P ( y  i^i  z
) )  =/=  (/) ) )
102101exlimdvv 1669 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  -> 
( E. v E. w ( v  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  /\  w  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P z ) )  -> 
( ( F `  x )  i^i  ~P ( y  i^i  z
) )  =/=  (/) ) )
10372, 102syl5bir 211 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  -> 
( ( E. v 
v  e.  ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  /\  E. w  w  e.  ( ( F `
 x )  i^i 
~P z ) )  ->  ( ( F `
 x )  i^i 
~P ( y  i^i  z ) )  =/=  (/) ) )
10471, 103syl5bi 210 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  /\  x  e.  ( y  i^i  z ) )  -> 
( ( ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) )  ->  (
( F `  x
)  i^i  ~P (
y  i^i  z )
)  =/=  (/) ) )
105104ralimdva 2623 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  ->  ( A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  ( ( F `  x )  i^i  ~P z )  =/=  (/) )  ->  A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P ( y  i^i  z ) )  =/=  (/) ) )
10668, 105syl5 30 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X ) )  ->  ( ( A. x  e.  y  (
( F `  x
)  i^i  ~P y
)  =/=  (/)  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) )  ->  A. x  e.  (
y  i^i  z )
( ( F `  x )  i^i  ~P ( y  i^i  z
) )  =/=  (/) ) )
107106impr 604 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X )  /\  ( A. x  e.  y 
( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) ) ) )  ->  A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P ( y  i^i  z ) )  =/=  (/) )
108 pweq 3630 . . . . . . . . . 10  |-  ( o  =  ( y  i^i  z )  ->  ~P o  =  ~P (
y  i^i  z )
)
109108ineq2d 3372 . . . . . . . . 9  |-  ( o  =  ( y  i^i  z )  ->  (
( F `  x
)  i^i  ~P o
)  =  ( ( F `  x )  i^i  ~P ( y  i^i  z ) ) )
110109neeq1d 2461 . . . . . . . 8  |-  ( o  =  ( y  i^i  z )  ->  (
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/)  <->  ( ( F `  x )  i^i  ~P ( y  i^i  z ) )  =/=  (/) ) )
111110raleqbi1dv 2746 . . . . . . 7  |-  ( o  =  ( y  i^i  z )  ->  ( A. x  e.  o 
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/)  <->  A. x  e.  ( y  i^i  z
) ( ( F `
 x )  i^i 
~P ( y  i^i  z ) )  =/=  (/) ) )
112111, 2elrab2 2927 . . . . . 6  |-  ( ( y  i^i  z )  e.  J  <->  ( (
y  i^i  z )  e.  ~P X  /\  A. x  e.  ( y  i^i  z ) ( ( F `  x )  i^i  ~P ( y  i^i  z ) )  =/=  (/) ) )
11360, 107, 112sylanbrc 647 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
y  e.  ~P X  /\  z  e.  ~P X )  /\  ( A. x  e.  y 
( ( F `  x )  i^i  ~P y )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  z  (
( F `  x
)  i^i  ~P z
)  =/=  (/) ) ) )  ->  ( y  i^i  z )  e.  J
)
11452, 113sylan2b 463 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  J  /\  z  e.  J ) )  -> 
( y  i^i  z
)  e.  J )
115114ralrimivva 2637 . . 3  |-  ( ph  ->  A. y  e.  J  A. z  e.  J  ( y  i^i  z
)  e.  J )
116 neibastop1.1 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  X  e.  V )
117 pwidg 3639 . . . . . . . . . 10  |-  ( X  e.  V  ->  X  e.  ~P X )
118116, 117syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  X  e.  ~P X
)
119 neibastop1.2 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  F : X --> ( ~P ~P X  \  { (/)
} ) )
120 ffvelrn 5625 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( F : X --> ( ~P ~P X  \  { (/)
} )  /\  x  e.  X )  ->  ( F `  x )  e.  ( ~P ~P X  \  { (/) } ) )
121119, 120sylan 459 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  ( F `  x )  e.  ( ~P ~P X  \  { (/) } ) )
122 eldifi 3300 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( F `  x )  e.  ( ~P ~P X  \  { (/) } )  ->  ( F `  x )  e.  ~P ~P X )
123 elpwi 3635 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( F `  x )  e.  ~P ~P X  ->  ( F `  x
)  C_  ~P X
)
124121, 122, 1233syl 20 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  ( F `  x )  C_ 
~P X )
125 df-ss 3168 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( F `  x ) 
C_  ~P X  <->  ( ( F `  x )  i^i  ~P X )  =  ( F `  x
) )
126124, 125sylib 190 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  (
( F `  x
)  i^i  ~P X
)  =  ( F `
 x ) )
127 eldifsni 3752 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( F `  x )  e.  ( ~P ~P X  \  { (/) } )  ->  ( F `  x )  =/=  (/) )
128121, 127syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  ( F `  x )  =/=  (/) )
129126, 128eqnetrd 2466 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  (
( F `  x
)  i^i  ~P X
)  =/=  (/) )
130129ralrimiva 2628 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  A. x  e.  X  ( ( F `  x )  i^i  ~P X )  =/=  (/) )
131 pweq 3630 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( o  =  X  ->  ~P o  =  ~P X
)
132131ineq2d 3372 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( o  =  X  ->  (
( F `  x
)  i^i  ~P o
)  =  ( ( F `  x )  i^i  ~P X ) )
133132neeq1d 2461 . . . . . . . . . . 11  |-  ( o  =  X  ->  (
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/)  <->  ( ( F `  x )  i^i  ~P X )  =/=  (/) ) )
134133raleqbi1dv 2746 . . . . . . . . . 10  |-  ( o  =  X  ->  ( A. x  e.  o 
( ( F `  x )  i^i  ~P o )  =/=  (/)  <->  A. x  e.  X  ( ( F `  x )  i^i  ~P X )  =/=  (/) ) )
135134, 2elrab2 2927 . . . . . . . . 9  |-  ( X  e.  J  <->  ( X  e.  ~P X  /\  A. x  e.  X  (
( F `  x
)  i^i  ~P X
)  =/=  (/) ) )
136118, 130, 135sylanbrc 647 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  X  e.  J )
137 elssuni 3857 . . . . . . . 8  |-  ( X  e.  J  ->  X  C_ 
U. J )
138136, 137syl 17 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  X  C_  U. J )
139 sspwuni 3989 . . . . . . . . 9  |-  ( J 
C_  ~P X  <->  U. J  C_  X )
1404, 139mpbi 201 . . . . . . . 8  |-  U. J  C_  X
141140a1i 12 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  U. J  C_  X
)
142138, 141eqssd 3198 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  X  =  U. J
)
143 elex 2798 . . . . . . 7  |-  ( X  e.  V  ->  X  e.  _V )
144116, 143syl 17 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  X  e.  _V )
145142, 144eqeltrrd 2360 . . . . 5  |-  ( ph  ->  U. J  e.  _V )
146 uniexb 4563 . . . . 5  |-  ( J  e.  _V  <->  U. J  e. 
_V )
147145, 146sylibr 205 . . . 4  |-  ( ph  ->  J  e.  _V )
148 istopg 16636 . . . 4  |-  ( J  e.  _V  ->  ( J  e.  Top  <->  ( A. y ( y  C_  J  ->  U. y  e.  J
)  /\  A. y  e.  J  A. z  e.  J  ( y  i^i  z )  e.  J
) ) )
149147, 148syl 17 . . 3  |-  ( ph  ->  ( J  e.  Top  <->  ( A. y ( y  C_  J  ->  U. y  e.  J
)  /\  A. y  e.  J  A. z  e.  J  ( y  i^i  z )  e.  J
) ) )
15044, 115, 149mpbir2and 890 . 2  |-  ( ph  ->  J  e.  Top )
151 istopon 16658 . 2  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  <->  ( J  e. 
Top  /\  X  =  U. J ) )
152150, 142, 151sylanbrc 647 1  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 6    <-> wb 178    /\ wa 360    /\ w3a 936   A.wal 1528   E.wex 1529    = wceq 1624    e. wcel 1685    =/= wne 2448   A.wral 2545   E.wrex 2546   {crab 2549   _Vcvv 2790    \ cdif 3151    i^i cin 3153    C_ wss 3154   (/)c0 3457   ~Pcpw 3627   {csn 3642   U.cuni 3829   -->wf 5218   ` cfv 5222   Topctop 16626  TopOnctopon 16627
This theorem is referenced by:  neibastop2  25710  neibastop3  25711
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-gen 1534  ax-5 1545  ax-17 1604  ax-9 1637  ax-8 1645  ax-13 1687  ax-14 1689  ax-6 1704  ax-7 1709  ax-11 1716  ax-12 1868  ax-ext 2266  ax-sep 4143  ax-nul 4151  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3an 938  df-tru 1312  df-ex 1530  df-nf 1533  df-sb 1632  df-eu 2149  df-mo 2150  df-clab 2272  df-cleq 2278  df-clel 2281  df-nfc 2410  df-ne 2450  df-ral 2550  df-rex 2551  df-rab 2554  df-v 2792  df-sbc 2994  df-dif 3157  df-un 3159  df-in 3161  df-ss 3168  df-nul 3458  df-if 3568  df-pw 3629  df-sn 3648  df-pr 3649  df-op 3651  df-uni 3830  df-br 4026  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-id 4309  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-fun 5224  df-fn 5225  df-f 5226  df-fv 5230  df-top 16631  df-topon 16634
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