Theorem fclsneii 24211

Description: A neighborhood of a cluster point of a filter intersects any element of that filter. (Contributed by Jeff Hankins, 11-Nov-2009.) (Revised by Stefan O'Rear, 8-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
fclsneii	⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → (𝑁 ∩ 𝑆) ≠ ∅)

Proof of Theorem fclsneii

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1 1154	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → 𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹))
2		fclstop 24205	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) → 𝐽 ∈ Top)
3	1, 2	syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → 𝐽 ∈ Top)
4		simp2 1155	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}))
5		eqid 2766	. . . . . 6 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
6	5	neii1 23300	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴})) → 𝑁 ⊆ ∪ 𝐽)
7	3, 4, 6	syl2anc 596	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → 𝑁 ⊆ ∪ 𝐽)
8	5	ntrss2 23251	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ⊆ ∪ 𝐽) → ((int‘𝐽)‘𝑁) ⊆ 𝑁)
9	3, 7, 8	syl2anc 596	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → ((int‘𝐽)‘𝑁) ⊆ 𝑁)
10	9	ssrind 4199	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → (((int‘𝐽)‘𝑁) ∩ 𝑆) ⊆ (𝑁 ∩ 𝑆))
11	5	ntropn 23243	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ⊆ ∪ 𝐽) → ((int‘𝐽)‘𝑁) ∈ 𝐽)
12	3, 7, 11	syl2anc 596	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → ((int‘𝐽)‘𝑁) ∈ 𝐽)
13	5	fclselbas 24210	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) → 𝐴 ∈ ∪ 𝐽)
14	1, 13	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → 𝐴 ∈ ∪ 𝐽)
15	14	snssd 4757	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → {𝐴} ⊆ ∪ 𝐽)
16	5	neiint 23298	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ {𝐴} ⊆ ∪ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ ∪ 𝐽) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ↔ {𝐴} ⊆ ((int‘𝐽)‘𝑁)))
17	3, 15, 7, 16	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ↔ {𝐴} ⊆ ((int‘𝐽)‘𝑁)))
18	4, 17	mpbid 235	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → {𝐴} ⊆ ((int‘𝐽)‘𝑁))
19		snssg 4754	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ 𝐽 → (𝐴 ∈ ((int‘𝐽)‘𝑁) ↔ {𝐴} ⊆ ((int‘𝐽)‘𝑁)))
20	14, 19	syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → (𝐴 ∈ ((int‘𝐽)‘𝑁) ↔ {𝐴} ⊆ ((int‘𝐽)‘𝑁)))
21	18, 20	mpbird 260	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → 𝐴 ∈ ((int‘𝐽)‘𝑁))
22		simp3 1156	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → 𝑆 ∈ 𝐹)
23		fclsopni 24209	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ (((int‘𝐽)‘𝑁) ∈ 𝐽 ∧ 𝐴 ∈ ((int‘𝐽)‘𝑁) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹)) → (((int‘𝐽)‘𝑁) ∩ 𝑆) ≠ ∅)
24	1, 12, 21, 22, 23	syl13anc 1399	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → (((int‘𝐽)‘𝑁) ∩ 𝑆) ≠ ∅)
25		ssn0 4365	. 2 ⊢ (((((int‘𝐽)‘𝑁) ∩ 𝑆) ⊆ (𝑁 ∩ 𝑆) ∧ (((int‘𝐽)‘𝑁) ∩ 𝑆) ≠ ∅) → (𝑁 ∩ 𝑆) ≠ ∅)
26	10, 24, 25	syl2anc 596	1 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝐽 fClus 𝐹) ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘{𝐴}) ∧ 𝑆 ∈ 𝐹) → (𝑁 ∩ 𝑆) ≠ ∅)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2961   ∩ cin 3907   ⊆ wss 3908  ∅c0 4289  {csn 4594  ∪ cuni 4877  ‘cfv 6543  (class class class)co 7423  Topctop 23087  intcnt 23211  neicnei 23291   fClus cfcls 24130

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-int 4918  df-iun 4963  df-iin 4964  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-id 5561  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-fbas 21556  df-top 23088  df-topon 23105  df-cld 23213  df-ntr 23214  df-cls 23215  df-nei 23292  df-fil 24040  df-fcls 24135

This theorem is used by:  fclsnei  24213  fclsfnflim  24221