Theorem hmphindis 23301

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 4642	. . 3 ⊢ {∅} = {∅, ∅}
2		indislem 22503	. . . . . . 7 ⊢ {∅, ( I ‘𝐴)} = {∅, 𝐴}
3		preq2 4739	. . . . . . . 8 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → {∅, ( I ‘𝐴)} = {∅, ∅})
4	3, 1	eqtr4di 2791	. . . . . . 7 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → {∅, ( I ‘𝐴)} = {∅})
5	2, 4	eqtr3id 2787	. . . . . 6 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → {∅, 𝐴} = {∅})
6	5	breq2d 5161	. . . . 5 ⊢ (( I ‘𝐴) = ∅ → (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ↔ 𝐽 ≃ {∅}))
7	6	biimpac 480	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝐽 ≃ {∅})
8		hmph0 23299	. . . 4 ⊢ (𝐽 ≃ {∅} ↔ 𝐽 = {∅})
9	7, 8	sylib 217	. . 3 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝐽 = {∅})
10	9	unieqd 4923	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → ∪ 𝐽 = ∪ {∅})
11		hmphdis.1	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
12		0ex 5308	. . . . . . 7 ⊢ ∅ ∈ V
13	12	unisn 4931	. . . . . 6 ⊢ ∪ {∅} = ∅
14	13	eqcomi 2742	. . . . 5 ⊢ ∅ = ∪ {∅}
15	10, 11, 14	3eqtr4g 2798	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝑋 = ∅)
16	15	preq2d 4745	. . 3 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → {∅, 𝑋} = {∅, ∅})
17	1, 9, 16	3eqtr4a 2799	. 2 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) = ∅) → 𝐽 = {∅, 𝑋})
18		hmphen 23289	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 ≈ {∅, 𝐴})
19		necom 2995	. . . . . . . 8 ⊢ (( I ‘𝐴) ≠ ∅ ↔ ∅ ≠ ( I ‘𝐴))
20		fvex 6905	. . . . . . . . 9 ⊢ ( I ‘𝐴) ∈ V
21		enpr2 9997	. . . . . . . . 9 ⊢ ((∅ ∈ V ∧ ( I ‘𝐴) ∈ V ∧ ∅ ≠ ( I ‘𝐴)) → {∅, ( I ‘𝐴)} ≈ 2o)
22	12, 20, 21	mp3an12 1452	. . . . . . . 8 ⊢ (∅ ≠ ( I ‘𝐴) → {∅, ( I ‘𝐴)} ≈ 2o)
23	19, 22	sylbi 216	. . . . . . 7 ⊢ (( I ‘𝐴) ≠ ∅ → {∅, ( I ‘𝐴)} ≈ 2o)
24	23	adantl 483	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → {∅, ( I ‘𝐴)} ≈ 2o)
25	2, 24	eqbrtrrid 5185	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → {∅, 𝐴} ≈ 2o)
26		entr 9002	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≈ {∅, 𝐴} ∧ {∅, 𝐴} ≈ 2o) → 𝐽 ≈ 2o)
27	18, 25, 26	syl2an2r 684	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 ≈ 2o)
28		hmphtop1 23283	. . . . . . 7 ⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 ∈ Top)
29	28	adantr 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 ∈ Top)
30	11	toptopon 22419	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 ∈ Top ↔ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
31	29, 30	sylib 217	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
32		en2top 22488	. . . . 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 231	. . 3 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → (𝐽 = {∅, 𝑋} ∧ 𝑋 ≠ ∅))
35	34	simpld 496	. 2 ⊢ ((𝐽 ≃ {∅, 𝐴} ∧ ( I ‘𝐴) ≠ ∅) → 𝐽 = {∅, 𝑋})
36	17, 35	pm2.61dane 3030	1 ⊢ (𝐽 ≃ {∅, 𝐴} → 𝐽 = {∅, 𝑋})

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   ≠ wne 2941  Vcvv 3475  ∅c0 4323  {csn 4629  {cpr 4631  ∪ cuni 4909   class class class wbr 5149   I cid 5574  ‘cfv 6544  2_oc2o 8460   ≈ cen 8936  Topctop 22395  TopOnctopon 22412   ≃ chmph 23258

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-1o 8466  df-2o 8467  df-er 8703  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-card 9934  df-top 22396  df-topon 22413  df-cn 22731  df-hmeo 23259  df-hmph 23260

This theorem is referenced by: (None)