Theorem ishaus2 23338

Description: Express the predicate "𝐽 is a Hausdorff space." (Contributed by NM, 8-Mar-2007.)

Assertion

Ref	Expression
ishaus2	⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (𝐽 ∈ Haus ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦   𝑚,𝑛,𝑥,𝑦,𝐽   𝑥,𝑋,𝑦

Allowed substitution hints:   𝑋(𝑚,𝑛)

Proof of Theorem ishaus2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		topontop 22900	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
2		eqid 2741	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
3	2	ishaus 23309	. . . 4 ⊢ (𝐽 ∈ Haus ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐽∀𝑦 ∈ ∪ 𝐽(𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))
4	3	baib 541	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ Top → (𝐽 ∈ Haus ↔ ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐽∀𝑦 ∈ ∪ 𝐽(𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))
5	1, 4	syl 17	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (𝐽 ∈ Haus ↔ ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐽∀𝑦 ∈ ∪ 𝐽(𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))
6		toponuni 22901	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
7	6	raleqdv 3299	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅)) ↔ ∀𝑦 ∈ ∪ 𝐽(𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))
8	6, 7	raleqbidv 3315	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅)) ↔ ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐽∀𝑦 ∈ ∪ 𝐽(𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))
9	5, 8	bitr4d 284	1 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (𝐽 ∈ Haus ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ w3a 1093   = wceq 1548   ∈ wcel 2121   ≠ wne 2936  ∀wral 3055  ∃wrex 3065   ∩ cin 3884  ∅c0 4264  ∪ cuni 4841  ‘cfv 6489  Topctop 22880  TopOnctopon 22897  Hauscha 23295

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rab 3394  df-v 3435  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4842  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-id 5516  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fv 6497  df-topon 22898  df-haus 23302

This theorem is referenced by:  hausnei2  23340  ordthaus  23371  regr1lem2  23727  methaus  24507