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

Theorem neindisj 20831
Description: Any neighborhood of an element in the closure of a subset intersects the subset. Part of proof of Theorem 6.6 of [Munkres] p. 97. (Contributed by NM, 26-Feb-2007.)
Hypothesis
Ref Expression
neips.1 𝑋 = 𝐽
Assertion
Ref Expression
neindisj (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ (𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝑃}))) → (𝑁𝑆) ≠ ∅)

Proof of Theorem neindisj
Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 neips.1 . . . . . . . 8 𝑋 = 𝐽
21clsss3 20773 . . . . . . 7 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → ((cls‘𝐽)‘𝑆) ⊆ 𝑋)
32sseld 3582 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → (𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆) → 𝑃𝑋))
43impr 648 . . . . 5 ((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) → 𝑃𝑋)
51isneip 20819 . . . . 5 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑃𝑋) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝑃}) ↔ (𝑁𝑋 ∧ ∃𝑔𝐽 (𝑃𝑔𝑔𝑁))))
64, 5syldan 487 . . . 4 ((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝑃}) ↔ (𝑁𝑋 ∧ ∃𝑔𝐽 (𝑃𝑔𝑔𝑁))))
7 3anass 1040 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆)) ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))))
81clsndisj 20789 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆)) ∧ (𝑔𝐽𝑃𝑔)) → (𝑔𝑆) ≠ ∅)
97, 8sylanbr 490 . . . . . . . . . . 11 (((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) ∧ (𝑔𝐽𝑃𝑔)) → (𝑔𝑆) ≠ ∅)
109anassrs 679 . . . . . . . . . 10 ((((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) ∧ 𝑔𝐽) ∧ 𝑃𝑔) → (𝑔𝑆) ≠ ∅)
1110adantllr 754 . . . . . . . . 9 (((((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) ∧ 𝑁𝑋) ∧ 𝑔𝐽) ∧ 𝑃𝑔) → (𝑔𝑆) ≠ ∅)
1211adantrr 752 . . . . . . . 8 (((((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) ∧ 𝑁𝑋) ∧ 𝑔𝐽) ∧ (𝑃𝑔𝑔𝑁)) → (𝑔𝑆) ≠ ∅)
13 ssdisj 3998 . . . . . . . . . . 11 ((𝑔𝑁 ∧ (𝑁𝑆) = ∅) → (𝑔𝑆) = ∅)
1413ex 450 . . . . . . . . . 10 (𝑔𝑁 → ((𝑁𝑆) = ∅ → (𝑔𝑆) = ∅))
1514necon3d 2811 . . . . . . . . 9 (𝑔𝑁 → ((𝑔𝑆) ≠ ∅ → (𝑁𝑆) ≠ ∅))
1615ad2antll 764 . . . . . . . 8 (((((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) ∧ 𝑁𝑋) ∧ 𝑔𝐽) ∧ (𝑃𝑔𝑔𝑁)) → ((𝑔𝑆) ≠ ∅ → (𝑁𝑆) ≠ ∅))
1712, 16mpd 15 . . . . . . 7 (((((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) ∧ 𝑁𝑋) ∧ 𝑔𝐽) ∧ (𝑃𝑔𝑔𝑁)) → (𝑁𝑆) ≠ ∅)
1817ex 450 . . . . . 6 ((((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) ∧ 𝑁𝑋) ∧ 𝑔𝐽) → ((𝑃𝑔𝑔𝑁) → (𝑁𝑆) ≠ ∅))
1918rexlimdva 3024 . . . . 5 (((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) ∧ 𝑁𝑋) → (∃𝑔𝐽 (𝑃𝑔𝑔𝑁) → (𝑁𝑆) ≠ ∅))
2019expimpd 628 . . . 4 ((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) → ((𝑁𝑋 ∧ ∃𝑔𝐽 (𝑃𝑔𝑔𝑁)) → (𝑁𝑆) ≠ ∅))
216, 20sylbid 230 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ (𝑆𝑋𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆))) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝑃}) → (𝑁𝑆) ≠ ∅))
2221exp32 630 . 2 (𝐽 ∈ Top → (𝑆𝑋 → (𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝑃}) → (𝑁𝑆) ≠ ∅))))
2322imp43 620 1 (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) ∧ (𝑃 ∈ ((cls‘𝐽)‘𝑆) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝑃}))) → (𝑁𝑆) ≠ ∅)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wrex 2908  cin 3554  wss 3555  c0 3891  {csn 4148   cuni 4402  cfv 5847  Topctop 20617  clsccl 20732  neicnei 20811
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-iin 4488  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-id 4989  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-top 20621  df-cld 20733  df-ntr 20734  df-cls 20735  df-nei 20812
This theorem is referenced by:  clslp  20862  flimclslem  21698  utop3cls  21965
  Copyright terms: Public domain W3C validator