Theorem opnssneib 12314

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 519	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → 𝑁 ⊆ 𝑋)
2		sseq2 3116	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → (𝑆 ⊆ 𝑔 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑆))
3		sseq1 3115	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → (𝑔 ⊆ 𝑁 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑁))
4	2, 3	anbi12d 464	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → ((𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁) ↔ (𝑆 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁)))
5		ssid 3112	. . . . . . . . . 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 2784	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))
9	8	adantlr 468	. . . . . 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 999	. . 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 12165	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → 𝑆 ⊆ 𝑋)
15	13	isnei 12302	. . . . 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 1001	. . 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 12309	. . . 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 1002	. 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 962   = wceq 1331   ∈ wcel 1480  ∃wrex 2415   ⊆ wss 3066  ∪ cuni 3731  ‘cfv 5118  Topctop 12153  neicnei 12296

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 2119  ax-coll 4038  ax-sep 4041  ax-pow 4093  ax-pr 4126

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2000  df-mo 2001  df-clab 2124  df-cleq 2130  df-clel 2133  df-nfc 2268  df-ral 2419  df-rex 2420  df-reu 2421  df-rab 2423  df-v 2683  df-sbc 2905  df-csb 2999  df-un 3070  df-in 3072  df-ss 3079  df-pw 3507  df-sn 3528  df-pr 3529  df-op 3531  df-uni 3732  df-iun 3810  df-br 3925  df-opab 3985  df-mpt 3986  df-id 4210  df-xp 4540  df-rel 4541  df-cnv 4542  df-co 4543  df-dm 4544  df-rn 4545  df-res 4546  df-ima 4547  df-iota 5083  df-fun 5120  df-fn 5121  df-f 5122  df-f1 5123  df-fo 5124  df-f1o 5125  df-fv 5126  df-top 12154  df-nei 12297

This theorem is referenced by:  neissex  12323