Theorem kqhmph 23729

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 23239	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → 𝐽 ∈ Top)
2		toptopon2 22828	. . . . . 6 ⊢ (𝐽 ∈ Top ↔ 𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽))
3	1, 2	sylib 218	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → 𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽))
4		eqid 2731	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) = (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦})
5	4	t0kq 23728	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘∪ 𝐽) → (𝐽 ∈ Kol2 ↔ (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) ∈ (𝐽Homeo(KQ‘𝐽))))
6	3, 5	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → (𝐽 ∈ Kol2 ↔ (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) ∈ (𝐽Homeo(KQ‘𝐽))))
7	6	ibi 267	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → (𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) ∈ (𝐽Homeo(KQ‘𝐽)))
8		hmphi 23687	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ∪ 𝐽 ↦ {𝑦 ∈ 𝐽 ∣ 𝑥 ∈ 𝑦}) ∈ (𝐽Homeo(KQ‘𝐽)) → 𝐽 ≃ (KQ‘𝐽))
9	7, 8	syl 17	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 → 𝐽 ≃ (KQ‘𝐽))
10		hmphsym 23692	. . 3 ⊢ (𝐽 ≃ (KQ‘𝐽) → (KQ‘𝐽) ≃ 𝐽)
11		hmphtop1 23689	. . . 4 ⊢ (𝐽 ≃ (KQ‘𝐽) → 𝐽 ∈ Top)
12		kqt0 23656	. . . 4 ⊢ (𝐽 ∈ Top ↔ (KQ‘𝐽) ∈ Kol2)
13	11, 12	sylib 218	. . 3 ⊢ (𝐽 ≃ (KQ‘𝐽) → (KQ‘𝐽) ∈ Kol2)
14		t0hmph 23700	. . 3 ⊢ ((KQ‘𝐽) ≃ 𝐽 → ((KQ‘𝐽) ∈ Kol2 → 𝐽 ∈ Kol2))
15	10, 13, 14	sylc 65	. 2 ⊢ (𝐽 ≃ (KQ‘𝐽) → 𝐽 ∈ Kol2)
16	9, 15	impbii 209	1 ⊢ (𝐽 ∈ Kol2 ↔ 𝐽 ≃ (KQ‘𝐽))

Syntax hints:   ↔ wb 206   ∈ wcel 2111  {crab 3395  ∪ cuni 4854   class class class wbr 5086   ↦ cmpt 5167  ‘cfv 6476  (class class class)co 7341  Topctop 22803  TopOnctopon 22820  Kol2ct0 23216  KQckq 23603  Homeochmeo 23663   ≃ chmph 23664

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5212  ax-sep 5229  ax-nul 5239  ax-pow 5298  ax-pr 5365  ax-un 7663

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-ral 3048  df-rex 3057  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-nul 4279  df-if 4471  df-pw 4547  df-sn 4572  df-pr 4574  df-op 4578  df-uni 4855  df-iun 4938  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-id 5506  df-xp 5617  df-rel 5618  df-cnv 5619  df-co 5620  df-dm 5621  df-rn 5622  df-res 5623  df-ima 5624  df-suc 6307  df-iota 6432  df-fun 6478  df-fn 6479  df-f 6480  df-f1 6481  df-fo 6482  df-f1o 6483  df-fv 6484  df-ov 7344  df-oprab 7345  df-mpo 7346  df-1st 7916  df-2nd 7917  df-1o 8380  df-map 8747  df-qtop 17406  df-top 22804  df-topon 22821  df-cn 23137  df-t0 23223  df-kq 23604  df-hmeo 23665  df-hmph 23666

This theorem is referenced by:  ist1-5lem  23730  t1r0  23731