Theorem opnssneib 12364

Description: Any superset of an open set is a neighborhood of it. (Contributed by NM, 14-Feb-2007.)

Hypothesis

Ref	Expression
neips.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

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

Proof of Theorem opnssneib

Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplr 520	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → 𝑁 ⊆ 𝑋)
2		sseq2 3126	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → (𝑆 ⊆ 𝑔 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑆))
3		sseq1 3125	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → (𝑔 ⊆ 𝑁 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑁))
4	2, 3	anbi12d 465	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → ((𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁) ↔ (𝑆 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁)))
5		ssid 3122	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑆 ⊆ 𝑆
6	5	biantrur 301	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑆 ⊆ 𝑁 ↔ (𝑆 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁))
7	4, 6	syl6bbr 197	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → ((𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁) ↔ 𝑆 ⊆ 𝑁))
8	7	rspcev 2793	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))
9	8	adantlr 469	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))
10	1, 9	jca 304	. . . . 5 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁)))
11	10	ex 114	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 → (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
12	11	3adant1 1000	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 → (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
13		neips.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
14	13	eltopss 12215	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → 𝑆 ⊆ 𝑋)
15	13	isnei 12352	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
16	14, 15	syldan 280	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
17	16	3adant3 1002	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
18	12, 17	sylibrd 168	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 → 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))
19		ssnei 12359	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)) → 𝑆 ⊆ 𝑁)
20	19	ex 114	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ Top → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) → 𝑆 ⊆ 𝑁))
21	20	3ad2ant1 1003	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) → 𝑆 ⊆ 𝑁))
22	18, 21	impbid 128	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 ↔ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∧ w3a 963   = wceq 1332   ∈ wcel 1481  ∃wrex 2418   ⊆ wss 3076  ∪ cuni 3744  ‘cfv 5131  Topctop 12203  neicnei 12346

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 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-coll 4051  ax-sep 4054  ax-pow 4106  ax-pr 4139

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1335  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-iun 3823  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-id 4223  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-top 12204  df-nei 12347

This theorem is referenced by:  neissex  12373