Theorem isopn3 15209

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 15194	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘𝑆) = ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
3		inss2 3452	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ 𝒫 𝑆
4	3	unissi 3956	. . . . . . 7 ⊢ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ ∪ 𝒫 𝑆
5		unipw 4355	. . . . . . 7 ⊢ ∪ 𝒫 𝑆 = 𝑆
6	4, 5	sseqtri 3282	. . . . . 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 3705	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10	8, 9	elind 3414	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
11		elssuni 3961	. . . . . 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 3265	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = 𝑆)
14	2, 13	sylan9eq 2291	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆)
15	14	ex 115	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ∈ 𝐽 → ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆))
16	1	ntropn 15201	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘𝑆) ∈ 𝐽)
17		eleq1 2301	. . 3 ⊢ (((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆 → (((int‘𝐽)‘𝑆) ∈ 𝐽 ↔ 𝑆 ∈ 𝐽))
18	16, 17	syl5ibcom 155	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆 → 𝑆 ∈ 𝐽))
19	15, 18	impbid 129	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ∈ 𝐽 ↔ ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   ∩ cin 3219   ⊆ wss 3220  𝒫 cpw 3688  ∪ cuni 3933  ‘cfv 5375  Topctop 15081  intcnt 15177

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-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4244  ax-sep 4247  ax-pow 4309  ax-pr 4344  ax-un 4576

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3690  df-sn 3714  df-pr 3715  df-op 3717  df-uni 3934  df-iun 4012  df-br 4129  df-opab 4191  df-mpt 4192  df-id 4436  df-xp 4778  df-rel 4779  df-cnv 4780  df-co 4781  df-dm 4782  df-rn 4783  df-res 4784  df-ima 4785  df-iota 5335  df-fun 5377  df-fn 5378  df-f 5379  df-f1 5380  df-fo 5381  df-f1o 5382  df-fv 5383  df-top 15082  df-ntr 15180

This theorem is referenced by:  ntridm  15210  ntrtop  15212  ntr0  15218  isopn3i  15219  cnntr  15309