Theorem isopn3 11993

Description: A subset is open iff it equals its own interior. (Contributed by NM, 9-Oct-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 11-Nov-2013.)

Hypothesis

Ref	Expression
clscld.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
isopn3	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ∈ 𝐽 ↔ ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆))

Proof of Theorem isopn3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		clscld.1	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
2	1	ntrval 11978	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘𝑆) = ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
3		inss2 3236	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ 𝒫 𝑆
4	3	unissi 3698	. . . . . . 7 ⊢ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ ∪ 𝒫 𝑆
5		unipw 4068	. . . . . . 7 ⊢ ∪ 𝒫 𝑆 = 𝑆
6	4, 5	sseqtri 3073	. . . . . 6 ⊢ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ 𝑆
7	6	a1i 9	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ 𝑆)
8		id 19	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ∈ 𝐽)
9		pwidg 3463	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10	8, 9	elind 3200	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
11		elssuni 3703	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) → 𝑆 ⊆ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
12	10, 11	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ⊆ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
13	7, 12	eqssd 3056	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = 𝑆)
14	2, 13	sylan9eq 2147	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆)
15	14	ex 114	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ∈ 𝐽 → ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆))
16	1	ntropn 11985	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘𝑆) ∈ 𝐽)
17		eleq1 2157	. . 3 ⊢ (((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆 → (((int‘𝐽)‘𝑆) ∈ 𝐽 ↔ 𝑆 ∈ 𝐽))
18	16, 17	syl5ibcom 154	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆 → 𝑆 ∈ 𝐽))
19	15, 18	impbid 128	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ∈ 𝐽 ↔ ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1296   ∈ wcel 1445   ∩ cin 3012   ⊆ wss 3013  𝒫 cpw 3449  ∪ cuni 3675  ‘cfv 5049  Topctop 11864  intcnt 11961

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-io 668  ax-5 1388  ax-7 1389  ax-gen 1390  ax-ie1 1434  ax-ie2 1435  ax-8 1447  ax-10 1448  ax-11 1449  ax-i12 1450  ax-bndl 1451  ax-4 1452  ax-13 1456  ax-14 1457  ax-17 1471  ax-i9 1475  ax-ial 1479  ax-i5r 1480  ax-ext 2077  ax-coll 3975  ax-sep 3978  ax-pow 4030  ax-pr 4060  ax-un 4284

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 929  df-tru 1299  df-nf 1402  df-sb 1700  df-eu 1958  df-mo 1959  df-clab 2082  df-cleq 2088  df-clel 2091  df-nfc 2224  df-ral 2375  df-rex 2376  df-reu 2377  df-rab 2379  df-v 2635  df-sbc 2855  df-csb 2948  df-un 3017  df-in 3019  df-ss 3026  df-pw 3451  df-sn 3472  df-pr 3473  df-op 3475  df-uni 3676  df-iun 3754  df-br 3868  df-opab 3922  df-mpt 3923  df-id 4144  df-xp 4473  df-rel 4474  df-cnv 4475  df-co 4476  df-dm 4477  df-rn 4478  df-res 4479  df-ima 4480  df-iota 5014  df-fun 5051  df-fn 5052  df-f 5053  df-f1 5054  df-fo 5055  df-f1o 5056  df-fv 5057  df-top 11865  df-ntr 11964

This theorem is referenced by:  ntridm  11994  ntrtop  11996  ntr0  12002  isopn3i  12003  cnntr  12092