Theorem ishaus2 22115

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 21677	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
2		eqid 2739	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
3	2	ishaus 22086	. . . 4 ⊢ (𝐽 ∈ Haus ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ ∀𝑥 ∈ ∪ 𝐽∀𝑦 ∈ ∪ 𝐽(𝑥 ≠ 𝑦 → ∃𝑛 ∈ 𝐽 ∃𝑚 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ 𝑦 ∈ 𝑚 ∧ (𝑛 ∩ 𝑚) = ∅))))
4	3	baib 539	. . 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 21678	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝐽)
7	6	raleqdv 3317	. . 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 3305	. 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) = ∅))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2935  ∀wral 3054  ∃wrex 3055   ∩ cin 3852  ∅c0 4221  ∪ cuni 4806  ‘cfv 6350  Topctop 21657  TopOnctopon 21674  Hauscha 22072

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2020  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2711  ax-sep 5177  ax-nul 5184  ax-pow 5242  ax-pr 5306  ax-un 7492

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2075  df-mo 2541  df-eu 2571  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-ral 3059  df-rex 3060  df-rab 3063  df-v 3402  df-sbc 3686  df-dif 3856  df-un 3858  df-in 3860  df-ss 3870  df-nul 4222  df-if 4425  df-pw 4500  df-sn 4527  df-pr 4529  df-op 4533  df-uni 4807  df-br 5041  df-opab 5103  df-mpt 5121  df-id 5439  df-xp 5541  df-rel 5542  df-cnv 5543  df-co 5544  df-dm 5545  df-iota 6308  df-fun 6352  df-fv 6358  df-topon 21675  df-haus 22079

This theorem is referenced by:  hausnei2  22117  ordthaus  22148  regr1lem2  22504  methaus  23286