Theorem hmphindis 23684

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 4602	. . 3 ⊢ {∅} = {∅, ∅}
2		indislem 22887	. . . . . . 7 ⊢ {∅, ( I ‘𝐴)} = {∅, 𝐴}
3		preq2 4698	. . . . . . . 8 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → {∅, ( I ‘𝐴)} = {∅, ∅})
4	3, 1	eqtr4di 2782	. . . . . . 7 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → {∅, ( I ‘𝐴)} = {∅})
5	2, 4	eqtr3id 2778	. . . . . 6 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → {∅, 𝐴} = {∅})
6	5	breq2d 5119	. . . . 5 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ↔ 𝐽 ≃ {∅}))
7	6	biimpac 478	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝐽 ≃ {∅})
8		hmph0 23682	. . . 4 ⊢ (𝐽 ≃ {∅} ↔ 𝐽 = {∅})
9	7, 8	sylib 218	. . 3 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝐽 = {∅})
10	9	unieqd 4884	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → ∪ 𝐽 = ∪ {∅})
11		hmphdis.1	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
12		0ex 5262	. . . . . . 7 ⊢ ∅ ∈ V
13	12	unisn 4890	. . . . . 6 ⊢ ∪ {∅} = ∅
14	13	eqcomi 2738	. . . . 5 ⊢ ∅ = ∪ {∅}
15	10, 11, 14	3eqtr4g 2789	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝑋 = ∅)
16	15	preq2d 4704	. . 3 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → {∅, 𝑋} = {∅, ∅})
17	1, 9, 16	3eqtr4a 2790	. 2 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝐽 = {∅, 𝑋})
18		hmphen 23672	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 ≈ {∅, 𝐴})
19		necom 2978	. . . . . . . 8 ⊢ (( I ‘𝐴) ≠ ∅ ↔ ∅ ≠ ( I ‘𝐴))
20		fvex 6871	. . . . . . . . 9 ⊢ ( I ‘𝐴) ∈ V
21		enpr2 9955	. . . . . . . . 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 5143	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → {∅, 𝐴} ≈ 2o)
26		entr 8977	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≈ {∅, 𝐴} ∧ {∅, 𝐴} ≈ 2o) → 𝐽 ≈ 2o)
27	18, 25, 26	syl2an2r 685	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 ≈ 2o)
28		hmphtop1 23666	. . . . . . 7 ⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 ∈ Top)
29	28	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 ∈ Top)
30	11	toptopon 22804	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 ∈ Top ↔ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
31	29, 30	sylib 218	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
32		en2top 22872	. . . . 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 3012	1 ⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 = {∅, 𝑋})

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2925  Vcvv 3447  ∅c0 4296  {csn 4589  {cpr 4591  ∪ cuni 4871   class class class wbr 5107   I cid 5532  ‘cfv 6511  2_oc2o 8428   ≈ cen 8915  Topctop 22780  TopOnctopon 22797   ≃ chmph 23641

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-int 4911  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-1o 8434  df-2o 8435  df-er 8671  df-map 8801  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-card 9892  df-top 22781  df-topon 22798  df-cn 23114  df-hmeo 23642  df-hmph 23643

This theorem is referenced by: (None)