Theorem opnneissb 12324

Description: An open set is a neighborhood of any of its subsets. (Contributed by FL, 2-Oct-2006.)

Hypothesis

Ref	Expression
neips.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
opnneissb	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 ↔ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))

Proof of Theorem opnneissb

Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		neips.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
2	1	eltopss 12176	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ 𝐽) → 𝑁 ⊆ 𝑋)
3	2	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ 𝐽) ∧ (𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁)) → 𝑁 ⊆ 𝑋)
4		ssid 3117	. . . . . . 7 ⊢ 𝑁 ⊆ 𝑁
5		sseq2 3121	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑔 = 𝑁 → (𝑆 ⊆ 𝑔 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑁))
6		sseq1 3120	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑔 = 𝑁 → (𝑔 ⊆ 𝑁 ↔ 𝑁 ⊆ 𝑁))
7	5, 6	anbi12d 464	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑔 = 𝑁 → ((𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁) ↔ (𝑆 ⊆ 𝑁 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑁)))
8	7	rspcev 2789	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ 𝐽 ∧ (𝑆 ⊆ 𝑁 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑁)) → ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))
9	4, 8	mpanr2 434	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))
10	9	ad2ant2l 499	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ 𝐽) ∧ (𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁)) → ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))
11	1	isnei 12313	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
12	11	ad2ant2r 500	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ 𝐽) ∧ (𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁)) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
13	3, 10, 12	mpbir2and 928	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ 𝐽) ∧ (𝑆 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁)) → 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆))
14	13	exp43 369	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ Top → (𝑁 ∈ 𝐽 → (𝑆 ⊆ 𝑋 → (𝑆 ⊆ 𝑁 → 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))))
15	14	3imp 1175	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 → 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))
16		ssnei 12320	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)) → 𝑆 ⊆ 𝑁)
17	16	ex 114	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ Top → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) → 𝑆 ⊆ 𝑁))
18	17	3ad2ant1 1002	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) → 𝑆 ⊆ 𝑁))
19	15, 18	impbid 128	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 ↔ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∧ w3a 962   = wceq 1331   ∈ wcel 1480  ∃wrex 2417   ⊆ wss 3071  ∪ cuni 3736  ‘cfv 5123  Topctop 12164  neicnei 12307

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-id 4215  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-top 12165  df-nei 12308

This theorem is referenced by:  opnneiss  12327