Theorem ntreq0 14300

Description: Two ways to say that a subset has an empty interior. (Contributed by NM, 3-Oct-2007.) (Revised by Jim Kingdon, 11-Mar-2023.)

Hypothesis

Ref	Expression
clscld.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
ntreq0	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (((int‘𝐽)‘𝑆) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐽   𝑥,𝑆   𝑥,𝑋

Proof of Theorem ntreq0

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		clscld.1	. . . 4 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
2	1	ntrval 14278	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘𝑆) = ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
3	2	eqeq1d 2202	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (((int‘𝐽)‘𝑆) = ∅ ↔ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = ∅))
4		notm0 3467	. . . 4 ⊢ (¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = ∅)
5		ancom 266	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆)) ↔ (𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
6		elin 3342	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑆))
7	6	anbi1i 458	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
8		anass 401	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑆) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)))
9	5, 7, 8	3bitri 206	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)))
10	9	exbii 1616	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑥(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆)) ↔ ∃𝑥(𝑥 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)))
11		eluni 3838	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∃𝑥(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆)))
12		df-rex 2478	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∃𝑥(𝑥 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥)))
13	10, 11, 12	3bitr4i 212	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
14	13	exbii 1616	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑦 𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∃𝑦∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
15		rexcom4 2783	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐽 ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∃𝑦∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥))
16		19.42v 1918	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑦(𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
17	16	rexbii 2501	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐽 ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
18	14, 15, 17	3bitr2i 208	. . . . 5 ⊢ (∃𝑦 𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
19	18	notbii 669	. . . 4 ⊢ (¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ↔ ¬ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
20	4, 19	bitr3i 186	. . 3 ⊢ (∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = ∅ ↔ ¬ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
21		ralinexa 2521	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 → ¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ¬ ∃𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ∧ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥))
22		velpw 3608	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 ↔ 𝑥 ⊆ 𝑆)
23		notm0 3467	. . . . 5 ⊢ (¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥 ↔ 𝑥 = ∅)
24	22, 23	imbi12i 239	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 → ¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅))
25	24	ralbii 2500	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑆 → ¬ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅))
26	20, 21, 25	3bitr2i 208	. 2 ⊢ (∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅))
27	3, 26	bitrdi 196	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (((int‘𝐽)‘𝑆) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐽 (𝑥 ⊆ 𝑆 → 𝑥 = ∅)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1364  ∃wex 1503   ∈ wcel 2164  ∀wral 2472  ∃wrex 2473   ∩ cin 3152   ⊆ wss 3153  ∅c0 3446  𝒫 cpw 3601  ∪ cuni 3835  ‘cfv 5254  Topctop 14165  intcnt 14261

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 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-id 4324  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-top 14166  df-ntr 14264

This theorem is referenced by: (None)