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Theorem cnhaus 21880
Description: The preimage of a Hausdorff topology under an injective map is Hausdorff. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
cnhaus ((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → 𝐽 ∈ Haus)

Proof of Theorem cnhaus
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑣 𝑢 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cntop1 21766 . . 3 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐽 ∈ Top)
213ad2ant3 1129 . 2 ((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → 𝐽 ∈ Top)
3 simpl1 1185 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐾 ∈ Haus)
4 simpl3 1187 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
5 eqid 2825 . . . . . . . . 9 𝐽 = 𝐽
6 eqid 2825 . . . . . . . . 9 𝐾 = 𝐾
75, 6cnf 21772 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐹: 𝐽 𝐾)
84, 7syl 17 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐹: 𝐽 𝐾)
9 simprll 775 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑥 𝐽)
108, 9ffvelrnd 6847 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝐾)
11 simprlr 776 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑦 𝐽)
128, 11ffvelrnd 6847 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹𝑦) ∈ 𝐾)
13 simprr 769 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑥𝑦)
14 simpl2 1186 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐹:𝑋1-1𝑌)
158fdmd 6519 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → dom 𝐹 = 𝐽)
16 f1dm 6575 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹:𝑋1-1𝑌 → dom 𝐹 = 𝑋)
1714, 16syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → dom 𝐹 = 𝑋)
1815, 17eqtr3d 2862 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐽 = 𝑋)
199, 18eleqtrd 2919 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑥𝑋)
2011, 18eleqtrd 2919 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝑦𝑋)
21 f1fveq 7017 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝑋1-1𝑌 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋)) → ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) ↔ 𝑥 = 𝑦))
2214, 19, 20, 21syl12anc 834 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) ↔ 𝑥 = 𝑦))
2322necon3bid 3064 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → ((𝐹𝑥) ≠ (𝐹𝑦) ↔ 𝑥𝑦))
2413, 23mpbird 258 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → (𝐹𝑥) ≠ (𝐹𝑦))
256hausnei 21854 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ Haus ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝐾 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝐾 ∧ (𝐹𝑥) ≠ (𝐹𝑦))) → ∃𝑢𝐾𝑣𝐾 ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))
263, 10, 12, 24, 25syl13anc 1366 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → ∃𝑢𝐾𝑣𝐾 ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))
27 simpll3 1208 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
28 simprll 775 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → 𝑢𝐾)
29 cnima 21791 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝑢𝐾) → (𝐹𝑢) ∈ 𝐽)
3027, 28, 29syl2anc 584 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝐹𝑢) ∈ 𝐽)
31 simprlr 776 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → 𝑣𝐾)
32 cnima 21791 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝑣𝐾) → (𝐹𝑣) ∈ 𝐽)
3327, 31, 32syl2anc 584 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝐹𝑣) ∈ 𝐽)
349adantr 481 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → 𝑥 𝐽)
35 simprr1 1215 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑢)
368adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → 𝐹: 𝐽 𝐾)
3736ffnd 6511 . . . . . . . . . 10 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → 𝐹 Fn 𝐽)
38 elpreima 6823 . . . . . . . . . 10 (𝐹 Fn 𝐽 → (𝑥 ∈ (𝐹𝑢) ↔ (𝑥 𝐽 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑢)))
3937, 38syl 17 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝑥 ∈ (𝐹𝑢) ↔ (𝑥 𝐽 ∧ (𝐹𝑥) ∈ 𝑢)))
4034, 35, 39mpbir2and 709 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → 𝑥 ∈ (𝐹𝑢))
4111adantr 481 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → 𝑦 𝐽)
42 simprr2 1216 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝐹𝑦) ∈ 𝑣)
43 elpreima 6823 . . . . . . . . . 10 (𝐹 Fn 𝐽 → (𝑦 ∈ (𝐹𝑣) ↔ (𝑦 𝐽 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣)))
4437, 43syl 17 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝑦 ∈ (𝐹𝑣) ↔ (𝑦 𝐽 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣)))
4541, 42, 44mpbir2and 709 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → 𝑦 ∈ (𝐹𝑣))
46 ffun 6513 . . . . . . . . . 10 (𝐹: 𝐽 𝐾 → Fun 𝐹)
47 inpreima 6829 . . . . . . . . . 10 (Fun 𝐹 → (𝐹 “ (𝑢𝑣)) = ((𝐹𝑢) ∩ (𝐹𝑣)))
4836, 46, 473syl 18 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝐹 “ (𝑢𝑣)) = ((𝐹𝑢) ∩ (𝐹𝑣)))
49 simprr3 1217 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝑢𝑣) = ∅)
5049imaeq2d 5926 . . . . . . . . . 10 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝐹 “ (𝑢𝑣)) = (𝐹 “ ∅))
51 ima0 5942 . . . . . . . . . 10 (𝐹 “ ∅) = ∅
5250, 51syl6eq 2876 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → (𝐹 “ (𝑢𝑣)) = ∅)
5348, 52eqtr3d 2862 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → ((𝐹𝑢) ∩ (𝐹𝑣)) = ∅)
54 eleq2 2905 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = (𝐹𝑢) → (𝑥𝑚𝑥 ∈ (𝐹𝑢)))
55 ineq1 4184 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = (𝐹𝑢) → (𝑚𝑛) = ((𝐹𝑢) ∩ 𝑛))
5655eqeq1d 2827 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = (𝐹𝑢) → ((𝑚𝑛) = ∅ ↔ ((𝐹𝑢) ∩ 𝑛) = ∅))
5754, 563anbi13d 1431 . . . . . . . . 9 (𝑚 = (𝐹𝑢) → ((𝑥𝑚𝑦𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅) ↔ (𝑥 ∈ (𝐹𝑢) ∧ 𝑦𝑛 ∧ ((𝐹𝑢) ∩ 𝑛) = ∅)))
58 eleq2 2905 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = (𝐹𝑣) → (𝑦𝑛𝑦 ∈ (𝐹𝑣)))
59 ineq2 4186 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = (𝐹𝑣) → ((𝐹𝑢) ∩ 𝑛) = ((𝐹𝑢) ∩ (𝐹𝑣)))
6059eqeq1d 2827 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = (𝐹𝑣) → (((𝐹𝑢) ∩ 𝑛) = ∅ ↔ ((𝐹𝑢) ∩ (𝐹𝑣)) = ∅))
6158, 603anbi23d 1432 . . . . . . . . 9 (𝑛 = (𝐹𝑣) → ((𝑥 ∈ (𝐹𝑢) ∧ 𝑦𝑛 ∧ ((𝐹𝑢) ∩ 𝑛) = ∅) ↔ (𝑥 ∈ (𝐹𝑢) ∧ 𝑦 ∈ (𝐹𝑣) ∧ ((𝐹𝑢) ∩ (𝐹𝑣)) = ∅)))
6257, 61rspc2ev 3638 . . . . . . . 8 (((𝐹𝑢) ∈ 𝐽 ∧ (𝐹𝑣) ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ (𝐹𝑢) ∧ 𝑦 ∈ (𝐹𝑣) ∧ ((𝐹𝑢) ∩ (𝐹𝑣)) = ∅)) → ∃𝑚𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑚𝑦𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))
6330, 33, 40, 45, 53, 62syl113anc 1376 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ ((𝑢𝐾𝑣𝐾) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅))) → ∃𝑚𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑚𝑦𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))
6463expr 457 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ (𝑢𝐾𝑣𝐾)) → (((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅) → ∃𝑚𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑚𝑦𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅)))
6564rexlimdvva 3298 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → (∃𝑢𝐾𝑣𝐾 ((𝐹𝑥) ∈ 𝑢 ∧ (𝐹𝑦) ∈ 𝑣 ∧ (𝑢𝑣) = ∅) → ∃𝑚𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑚𝑦𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅)))
6626, 65mpd 15 . . . 4 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ ((𝑥 𝐽𝑦 𝐽) ∧ 𝑥𝑦)) → ∃𝑚𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑚𝑦𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))
6766expr 457 . . 3 (((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ (𝑥 𝐽𝑦 𝐽)) → (𝑥𝑦 → ∃𝑚𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑚𝑦𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅)))
6867ralrimivva 3195 . 2 ((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → ∀𝑥 𝐽𝑦 𝐽(𝑥𝑦 → ∃𝑚𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑚𝑦𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅)))
695ishaus 21848 . 2 (𝐽 ∈ Haus ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ ∀𝑥 𝐽𝑦 𝐽(𝑥𝑦 → ∃𝑚𝐽𝑛𝐽 (𝑥𝑚𝑦𝑛 ∧ (𝑚𝑛) = ∅))))
702, 68, 69sylanbrc 583 1 ((𝐾 ∈ Haus ∧ 𝐹:𝑋1-1𝑌𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → 𝐽 ∈ Haus)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1081   = wceq 1530  wcel 2107  wne 3020  wral 3142  wrex 3143  cin 3938  c0 4294   cuni 4836  ccnv 5552  dom cdm 5553  cima 5556  Fun wfun 6345   Fn wfn 6346  wf 6347  1-1wf1 6348  cfv 6351  (class class class)co 7151  Topctop 21419   Cn ccn 21750  Hauscha 21834
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2797  ax-sep 5199  ax-nul 5206  ax-pow 5262  ax-pr 5325  ax-un 7454
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2619  df-eu 2651  df-clab 2804  df-cleq 2818  df-clel 2897  df-nfc 2967  df-ne 3021  df-ral 3147  df-rex 3148  df-rab 3151  df-v 3501  df-sbc 3776  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-nul 4295  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4564  df-pr 4566  df-op 4570  df-uni 4837  df-br 5063  df-opab 5125  df-mpt 5143  df-id 5458  df-xp 5559  df-rel 5560  df-cnv 5561  df-co 5562  df-dm 5563  df-rn 5564  df-res 5565  df-ima 5566  df-iota 6311  df-fun 6353  df-fn 6354  df-f 6355  df-f1 6356  df-fv 6359  df-ov 7154  df-oprab 7155  df-mpo 7156  df-map 8401  df-top 21420  df-topon 21437  df-cn 21753  df-haus 21841
This theorem is referenced by:  resthaus  21894  sshaus  21901  haushmph  22318
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