Theorem ishaus2 23523

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 23085	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
2		eqid 2766	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
3	2	ishaus 23494	. . . 4 ⊢ (𝐽 ∈ Haus ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐽∀𝑦 ∈ ∪ 𝐽(𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))
4	3	baib 545	. . 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 18	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (𝐽 ∈ Haus ↔ ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐽∀𝑦 ∈ ∪ 𝐽(𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))
6		toponuni 23086	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
7	6	raleqdv 3326	. . 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 3341	. 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 285	1 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → (𝐽 ∈ Haus ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2961  ∀wral 3082  ∃wrex 3092   ∩ cin 3907  ∅c0 4289  ∪ cuni 4875  ‘cfv 6540  Topctop 23065  TopOnctopon 23082  Hauscha 23480

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-sep 5260  ax-nul 5272  ax-pow 5339  ax-pr 5407  ax-un 7738

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-ral 3083  df-rex 3093  df-rab 3420  df-v 3460  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-nul 4290  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4876  df-br 5113  df-opab 5177  df-mpt 5196  df-id 5559  df-xp 5670  df-rel 5671  df-cnv 5672  df-co 5673  df-dm 5674  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fv 6548  df-topon 23083  df-haus 23487

This theorem is used by:  hausnei2  23525  ordthaus  23556  regr1lem2  23912  methaus  24692