Theorem istps 14268

Description: Express the predicate "is a topological space". (Contributed by Mario Carneiro, 13-Aug-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
istps.a	|- A = ( Base ` K )
istps.j	|- J = ( TopOpen ` K )

Assertion

Ref	Expression
istps	|- ( K e. TopSp <-> J e. (TopOn ` A ) )

Proof of Theorem istps

Dummy variable f is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-topsp 14267	. . 3 |- TopSp = { f | ( TopOpen ` f ) e. (TopOn ` ( Base ` f ) ) }
2	1	eleq2i 2263	. 2 |- ( K e. TopSp <-> K e. { f | ( TopOpen ` f ) e. (TopOn ` ( Base ` f ) ) } )
3		topontop 14250	. . . 4 |- ( J e. (TopOn ` A ) -> J e. Top )
4		topnfn 12915	. . . . . . 7 |- TopOpen Fn _V
5		fnrel 5356	. . . . . . 7 |- ( TopOpen Fn _V -> Rel TopOpen )
6	4, 5	ax-mp 5	. . . . . 6 |- Rel TopOpen
7		0opn 14242	. . . . . . 7 |- ( J e. Top -> (/) e. J )
8		istps.j	. . . . . . 7 |- J = ( TopOpen ` K )
9	7, 8	eleqtrdi 2289	. . . . . 6 |- ( J e. Top -> (/) e. ( TopOpen ` K ) )
10		relelfvdm 5590	. . . . . 6 |- ( ( Rel TopOpen /\ (/) e. ( TopOpen ` K ) ) -> K e. dom TopOpen )
11	6, 9, 10	sylancr 414	. . . . 5 |- ( J e. Top -> K e. dom TopOpen )
12	11	elexd 2776	. . . 4 |- ( J e. Top -> K e. _V )
13	3, 12	syl 14	. . 3 |- ( J e. (TopOn ` A ) -> K e. _V )
14		fveq2 5558	. . . . 5 |- ( f = K -> ( TopOpen ` f ) = ( TopOpen ` K ) )
15	14, 8	eqtr4di 2247	. . . 4 |- ( f = K -> ( TopOpen ` f ) = J )
16		fveq2 5558	. . . . . 6 |- ( f = K -> ( Base ` f ) = ( Base ` K ) )
17		istps.a	. . . . . 6 |- A = ( Base ` K )
18	16, 17	eqtr4di 2247	. . . . 5 |- ( f = K -> ( Base ` f ) = A )
19	18	fveq2d 5562	. . . 4 |- ( f = K -> (TopOn ` ( Base ` f ) ) = (TopOn ` A ) )
20	15, 19	eleq12d 2267	. . 3 |- ( f = K -> ( ( TopOpen ` f ) e. (TopOn ` ( Base ` f ) ) <-> J e. (TopOn ` A ) ) )
21	13, 20	elab3 2916	. 2 |- ( K e. { f | ( TopOpen ` f ) e. (TopOn ` ( Base ` f ) ) } <-> J e. (TopOn ` A ) )
22	2, 21	bitri 184	1 |- ( K e. TopSp <-> J e. (TopOn ` A ) )

Syntax hints:   <-> wb 105   = wceq 1364   e. wcel 2167   {cab 2182   _Vcvv 2763   (/)c0 3450   dom cdm 4663   Rel wrel 4668   Fn wfn 5253   ` cfv 5258   Basecbs 12678   TopOpenctopn 12911   Topctop 14233  TopOnctopon 14246   TopSpctps 14266

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4148  ax-sep 4151  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1re 7973  ax-addrcl 7976

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3451  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-id 4328  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-inn 8991  df-2 9049  df-3 9050  df-4 9051  df-5 9052  df-6 9053  df-7 9054  df-8 9055  df-9 9056  df-ndx 12681  df-slot 12682  df-base 12684  df-tset 12774  df-rest 12912  df-topn 12913  df-top 14234  df-topon 14247  df-topsp 14267

This theorem is referenced by:  istps2  14269  tpspropd  14272  tsettps  14274  isxms2  14688  cnfldtopon  14776