Theorem ishaus2 23684

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 23246	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
2		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
3	2	ishaus 23655	. . . 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 23247	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
7	6	raleqdv 3323	. . 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 3338	. 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 1569   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  ∪ cuni 4870  ‘cfv 6547  Topctop 23226  TopOnctopon 23243  Hauscha 23641

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7761

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-id 5550  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-iota 6501  df-fun 6549  df-fv 6555  df-topon 23244  df-haus 23648

This theorem is used by:  hausnei2  23686  ordthaus  23717  regr1lem2  24074  methaus  24854