Theorem isopn3 23260

Description: A subset is open iff it equals its own interior. (Contributed by NM, 9-Oct-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 11-Nov-2013.)

Hypothesis

Ref	Expression
clscld.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
isopn3	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ∈ 𝐽 ↔ ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆))

Proof of Theorem isopn3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		clscld.1	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
2	1	ntrval 23230	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘𝑆) = ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
3		inss2 4193	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ 𝒫 𝑆
4	3	unissi 4886	. . . . . . 7 ⊢ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ ∪ 𝒫 𝑆
5		unipw 5436	. . . . . . 7 ⊢ ∪ 𝒫 𝑆 = 𝑆
6	4, 5	sseqtri 3988	. . . . . 6 ⊢ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ 𝑆
7	6	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) ⊆ 𝑆)
8		id 23	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ∈ 𝐽)
9		pwidg 4587	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑆)
10	8, 9	elind 4156	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
11		elssuni 4909	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) → 𝑆 ⊆ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
12	10, 11	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → 𝑆 ⊆ ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆))
13	7, 12	eqssd 3957	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐽 → ∪ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑆) = 𝑆)
14	2, 13	sylan9eq 2821	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆)
15	14	ex 418	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ∈ 𝐽 → ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆))
16	1	ntropn 23243	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ((int‘𝐽)‘𝑆) ∈ 𝐽)
17		eleq1 2854	. . 3 ⊢ (((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆 → (((int‘𝐽)‘𝑆) ∈ 𝐽 ↔ 𝑆 ∈ 𝐽))
18	16, 17	syl5ibcom 248	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆 → 𝑆 ∈ 𝐽))
19	15, 18	impbid 215	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ∈ 𝐽 ↔ ((int‘𝐽)‘𝑆) = 𝑆))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ∩ cin 3907   ⊆ wss 3908  𝒫 cpw 4567  ∪ cuni 4877  ‘cfv 6543  Topctop 23087  intcnt 23211

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-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745

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-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-id 5561  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-top 23088  df-ntr 23214

This theorem is used by:  ntridm  23262  ntrtop  23264  ntr0  23275  isopn3i  23276  opnnei  23314  cnntr  23469  llycmpkgen2  23744  dvnres  26127  dvcnvre  26215  taylthlem2  26574  ulmdvlem3  26602  abelth  26641  opnbnd  36877  ioontr  46268  cncfuni  46641  fperdvper  46674  dirkercncflem3  46860  dirkercncflem4  46861  fourierdlem58  46919  fourierdlem73  46934