Theorem kqhmph 23957

Description: A topological space is T₀ iff it is homeomorphic to its Kolmogorov quotient. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
kqhmph	⊢ (𝐽 ∈ Kol2 ↔ 𝐽 ≃ (KQ‘𝐽))

Proof of Theorem kqhmph

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		t0top 23467	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → 𝐽 ∈ Top)
2		toptopon2 23056	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 ∈ Top ↔ 𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽))
3	1, 2	sylib 221	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → 𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽))
4		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) = (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦})
5	4	t0kq 23956	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽) → (𝐽 ∈ Kol2 ↔ (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) ∈ (𝐽Homeo(KQ‘𝐽))))
6	3, 5	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → (𝐽 ∈ Kol2 ↔ (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) ∈ (𝐽Homeo(KQ‘𝐽))))
7	6	ibi 270	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) ∈ (𝐽Homeo(KQ‘𝐽)))
8		hmphi 23915	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) ∈ (𝐽Homeo(KQ‘𝐽)) → 𝐽 ≃ (KQ‘𝐽))
9	7, 8	syl 18	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → 𝐽 ≃ (KQ‘𝐽))
10		hmphsym 23920	. . 3 ⊢ (𝐽 ≃ (KQ‘𝐽) → (KQ‘𝐽) ≃ 𝐽)
11		hmphtop1 23917	. . . 4 ⊢ (𝐽 ≃ (KQ‘𝐽) → 𝐽 ∈ Top)
12		kqt0 23884	. . . 4 ⊢ (𝐽 ∈ Top ↔ (KQ‘𝐽) ∈ Kol2)
13	11, 12	sylib 221	. . 3 ⊢ (𝐽 ≃ (KQ‘𝐽) → (KQ‘𝐽) ∈ Kol2)
14		t0hmph 23928	. . 3 ⊢ ((KQ‘𝐽) ≃ 𝐽 → ((KQ‘𝐽) ∈ Kol2 → 𝐽 ∈ Kol2))
15	10, 13, 14	sylc 66	. 2 ⊢ (𝐽 ≃ (KQ‘𝐽) → 𝐽 ∈ Kol2)
16	9, 15	impbii 212	1 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 ↔ 𝐽 ≃ (KQ‘𝐽))

Syntax hints:   ↔ wb 209   ∈ wcel 2143  {crab 3416  ∪ cuni 4873   class class class wbr 5110   ↦ cmpt 5193  ‘cfv 6538  (class class class)co 7412  Topctop 23031  TopOnctopon 23048  Kol2ct0 23444  KQckq 23831  Homeochmeo 23891   ≃ chmph 23892

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-1o 8454  df-map 8827  df-qtop 17562  df-top 23032  df-topon 23049  df-cn 23365  df-t0 23451  df-kq 23832  df-hmeo 23893  df-hmph 23894

This theorem is referenced by:  ist1-5lem  23958  t1r0  23959