Theorem hmphindis 23741

Description: Homeomorphisms preserve topological indiscreteness. (Contributed by FL, 18-Aug-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 10-Sep-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
hmphdis.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
hmphindis	⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 = {∅, 𝑋})

Proof of Theorem hmphindis

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dfsn2 4593	. . 3 ⊢ {∅} = {∅, ∅}
2		indislem 22944	. . . . . . 7 ⊢ {∅, ( I ‘𝐴)} = {∅, 𝐴}
3		preq2 4691	. . . . . . . 8 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → {∅, ( I ‘𝐴)} = {∅, ∅})
4	3, 1	eqtr4di 2789	. . . . . . 7 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → {∅, ( I ‘𝐴)} = {∅})
5	2, 4	eqtr3id 2785	. . . . . 6 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → {∅, 𝐴} = {∅})
6	5	breq2d 5110	. . . . 5 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ↔ 𝐽 ≃ {∅}))
7	6	biimpac 478	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝐽 ≃ {∅})
8		hmph0 23739	. . . 4 ⊢ (𝐽 ≃ {∅} ↔ 𝐽 = {∅})
9	7, 8	sylib 218	. . 3 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝐽 = {∅})
10	9	unieqd 4876	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → ∪ 𝐽 = ∪ {∅})
11		hmphdis.1	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
12		0ex 5252	. . . . . . 7 ⊢ ∅ ∈ V
13	12	unisn 4882	. . . . . 6 ⊢ ∪ {∅} = ∅
14	13	eqcomi 2745	. . . . 5 ⊢ ∅ = ∪ {∅}
15	10, 11, 14	3eqtr4g 2796	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝑋 = ∅)
16	15	preq2d 4697	. . 3 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → {∅, 𝑋} = {∅, ∅})
17	1, 9, 16	3eqtr4a 2797	. 2 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝐽 = {∅, 𝑋})
18		hmphen 23729	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 ≈ {∅, 𝐴})
19		necom 2985	. . . . . . . 8 ⊢ (( I ‘𝐴) ≠ ∅ ↔ ∅ ≠ ( I ‘𝐴))
20		fvex 6847	. . . . . . . . 9 ⊢ ( I ‘𝐴) ∈ V
21		enpr2 9914	. . . . . . . . 9 ⊢ ((∅ ∈ V ∧ ( I ‘𝐴) ∈ V ∧ ∅ ≠ ( I ‘𝐴)) → {∅, ( I ‘𝐴)} ≈ 2o)
22	12, 20, 21	mp3an12 1453	. . . . . . . 8 ⊢ (∅ ≠ ( I ‘𝐴) → {∅, ( I ‘𝐴)} ≈ 2o)
23	19, 22	sylbi 217	. . . . . . 7 ⊢ (( I ‘𝐴) ≠ ∅ → {∅, ( I ‘𝐴)} ≈ 2o)
24	23	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → {∅, ( I ‘𝐴)} ≈ 2o)
25	2, 24	eqbrtrrid 5134	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → {∅, 𝐴} ≈ 2o)
26		entr 8943	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≈ {∅, 𝐴} ∧ {∅, 𝐴} ≈ 2o) → 𝐽 ≈ 2o)
27	18, 25, 26	syl2an2r 685	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 ≈ 2o)
28		hmphtop1 23723	. . . . . . 7 ⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 ∈ Top)
29	28	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 ∈ Top)
30	11	toptopon 22861	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 ∈ Top ↔ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
31	29, 30	sylib 218	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
32		en2top 22929	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (𝐽 ≈ 2o ↔ (𝐽 = {∅, 𝑋} ∧ 𝑋 ≠ ∅)))
33	31, 32	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → (𝐽 ≈ 2o ↔ (𝐽 = {∅, 𝑋} ∧ 𝑋 ≠ ∅)))
34	27, 33	mpbid 232	. . 3 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → (𝐽 = {∅, 𝑋} ∧ 𝑋 ≠ ∅))
35	34	simpld 494	. 2 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 = {∅, 𝑋})
36	17, 35	pm2.61dane 3019	1 ⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 = {∅, 𝑋})

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2113   ≠ wne 2932  Vcvv 3440  ∅c0 4285  {csn 4580  {cpr 4582  ∪ cuni 4863   class class class wbr 5098   I cid 5518  ‘cfv 6492  2_oc2o 8391   ≈ cen 8880  Topctop 22837  TopOnctopon 22854   ≃ chmph 23698

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-int 4903  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-1o 8397  df-2o 8398  df-er 8635  df-map 8765  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-card 9851  df-top 22838  df-topon 22855  df-cn 23171  df-hmeo 23699  df-hmph 23700

This theorem is referenced by: (None)