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Theorem mretopd 23410
Description: A Moore collection which is closed under finite unions called topological; such a collection is the closed sets of a canonically associated topology. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
mretopd.m (𝜑 → 𝑀 ∈ (Moore‘𝐵))
mretopd.z (𝜑 → ∅ ∈ 𝑀)
mretopd.u ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑀 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝑀)
mretopd.j 𝐽 = {𝑧 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ (𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀}
Assertion
Ref Expression
mretopd (𝜑 → (𝐽 ∈ (TopOn‘𝐵) ∧ 𝑀 = (Clsd‘𝐽)))
Distinct variable groups:   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧   𝑥,𝑀,𝑦,𝑧   𝑥,𝐽,𝑦   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧
Allowed substitution hint:   𝐽(𝑧)

Proof of Theorem mretopd
Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 unieq 4878 . . . . . . . . 9 (𝑎 = ∅ → ∪ 𝑎 = ∪ ∅)
2 uni0 4896 . . . . . . . . 9 ∪ ∅ = ∅
31, 2eqtrdi 2812 . . . . . . . 8 (𝑎 = ∅ → ∪ 𝑎 = ∅)
43eleq1d 2846 . . . . . . 7 (𝑎 = ∅ → (∪ 𝑎 ∈ 𝐽 ↔ ∅ ∈ 𝐽))
5 mretopd.j . . . . . . . . . . . . . 14 𝐽 = {𝑧 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ (𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀}
65ssrab3 4030 . . . . . . . . . . . . 13 𝐽 ⊆ 𝒫 𝐵
7 sstr 3939 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ⊆ 𝐽 ∧ 𝐽 ⊆ 𝒫 𝐵) → 𝑎 ⊆ 𝒫 𝐵)
86, 7mpan2 704 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 ⊆ 𝐽 → 𝑎 ⊆ 𝒫 𝐵)
98adantl 487 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) → 𝑎 ⊆ 𝒫 𝐵)
10 sspwuni 5060 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 ⊆ 𝒫 𝐵 ↔ ∪ 𝑎 ⊆ 𝐵)
119, 10sylib 221 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) → ∪ 𝑎 ⊆ 𝐵)
12 vuniex 7756 . . . . . . . . . . 11 ∪ 𝑎 ∈ V
1312elpw 4561 . . . . . . . . . 10 (∪ 𝑎 ∈ 𝒫 𝐵 ↔ ∪ 𝑎 ⊆ 𝐵)
1411, 13sylibr 237 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) → ∪ 𝑎 ∈ 𝒫 𝐵)
1514adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ∪ 𝑎 ∈ 𝒫 𝐵)
16 uniiun 5017 . . . . . . . . . 10 ∪ 𝑎 = ∪ 𝑏 ∈ 𝑎 𝑏
1716difeq2i 4071 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∖ ∪ 𝑎) = (𝐵 ∖ ∪ 𝑏 ∈ 𝑎 𝑏)
18 iindif2 5037 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 ≠ ∅ → ∩ 𝑏 ∈ 𝑎 (𝐵 ∖ 𝑏) = (𝐵 ∖ ∪ 𝑏 ∈ 𝑎 𝑏))
1918adantl 487 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ∩ 𝑏 ∈ 𝑎 (𝐵 ∖ 𝑏) = (𝐵 ∖ ∪ 𝑏 ∈ 𝑎 𝑏))
20 mretopd.m . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑀 ∈ (Moore‘𝐵))
2120ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) ∧ 𝑎 ≠ ∅) → 𝑀 ∈ (Moore‘𝐵))
22 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) ∧ 𝑎 ≠ ∅) → 𝑎 ≠ ∅)
23 difeq2 4068 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 = 𝑏 → (𝐵 ∖ 𝑧) = (𝐵 ∖ 𝑏))
2423eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 = 𝑏 → ((𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀 ↔ (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀))
2524, 5elrab2 3649 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 ∈ 𝐽 ↔ (𝑏 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀))
2625simprbi 503 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏 ∈ 𝐽 → (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀)
2726rgen 3079 . . . . . . . . . . . . 13 ∀𝑏 ∈ 𝐽 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀
28 ssralv 4000 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 ⊆ 𝐽 → (∀𝑏 ∈ 𝐽 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀 → ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀))
2928adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) → (∀𝑏 ∈ 𝐽 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀 → ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀))
3027, 29mpi 21 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) → ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀)
3130adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀)
32 mreiincl 17766 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ (Moore‘𝐵) ∧ 𝑎 ≠ ∅ ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀) → ∩ 𝑏 ∈ 𝑎 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀)
3321, 22, 31, 32syl3anc 1398 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ∩ 𝑏 ∈ 𝑎 (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀)
3419, 33eqeltrrd 2862 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) ∧ 𝑎 ≠ ∅) → (𝐵 ∖ ∪ 𝑏 ∈ 𝑎 𝑏) ∈ 𝑀)
3517, 34eqeltrid 2865 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) ∧ 𝑎 ≠ ∅) → (𝐵 ∖ ∪ 𝑎) ∈ 𝑀)
36 difeq2 4068 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = ∪ 𝑎 → (𝐵 ∖ 𝑧) = (𝐵 ∖ ∪ 𝑎))
3736eleq1d 2846 . . . . . . . . 9 (𝑧 = ∪ 𝑎 → ((𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀 ↔ (𝐵 ∖ ∪ 𝑎) ∈ 𝑀))
3837, 5elrab2 3649 . . . . . . . 8 (∪ 𝑎 ∈ 𝐽 ↔ (∪ 𝑎 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ (𝐵 ∖ ∪ 𝑎) ∈ 𝑀))
3915, 35, 38sylanbrc 595 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ∪ 𝑎 ∈ 𝐽)
40 0elpw 5317 . . . . . . . . . 10 ∅ ∈ 𝒫 𝐵
4140a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∅ ∈ 𝒫 𝐵)
42 mre1cl 17764 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ (Moore‘𝐵) → 𝐵 ∈ 𝑀)
4320, 42syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑀)
44 difeq2 4068 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = ∅ → (𝐵 ∖ 𝑧) = (𝐵 ∖ ∅))
45 dif0 4327 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∖ ∅) = 𝐵
4644, 45eqtrdi 2812 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = ∅ → (𝐵 ∖ 𝑧) = 𝐵)
4746eleq1d 2846 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = ∅ → ((𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀 ↔ 𝐵 ∈ 𝑀))
4847, 5elrab2 3649 . . . . . . . . 9 (∅ ∈ 𝐽 ↔ (∅ ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝑀))
4941, 43, 48sylanbrc 595 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∅ ∈ 𝐽)
5049adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) → ∅ ∈ 𝐽)
514, 39, 50pm2.61ne 3041 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐽) → ∪ 𝑎 ∈ 𝐽)
5251ex 418 . . . . 5 (𝜑 → (𝑎 ⊆ 𝐽 → ∪ 𝑎 ∈ 𝐽))
5352alrimiv 1960 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑎(𝑎 ⊆ 𝐽 → ∪ 𝑎 ∈ 𝐽))
54 inss1 4182 . . . . . . . 8 (𝑎 ∩ 𝑏) ⊆ 𝑎
55 difeq2 4068 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑎 → (𝐵 ∖ 𝑧) = (𝐵 ∖ 𝑎))
5655eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑎 → ((𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀 ↔ (𝐵 ∖ 𝑎) ∈ 𝑀))
5756, 5elrab2 3649 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 ∈ 𝐽 ↔ (𝑎 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ (𝐵 ∖ 𝑎) ∈ 𝑀))
5857simplbi 502 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ 𝐽 → 𝑎 ∈ 𝒫 𝐵)
5958elpwid 4566 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ 𝐽 → 𝑎 ⊆ 𝐵)
6059ad2antrl 741 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐽 ∧ 𝑏 ∈ 𝐽)) → 𝑎 ⊆ 𝐵)
6154, 60sstrid 3942 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐽 ∧ 𝑏 ∈ 𝐽)) → (𝑎 ∩ 𝑏) ⊆ 𝐵)
62 vex 3455 . . . . . . . . 9 𝑎 ∈ V
6362inex1 5277 . . . . . . . 8 (𝑎 ∩ 𝑏) ∈ V
6463elpw 4561 . . . . . . 7 ((𝑎 ∩ 𝑏) ∈ 𝒫 𝐵 ↔ (𝑎 ∩ 𝑏) ⊆ 𝐵)
6561, 64sylibr 237 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐽 ∧ 𝑏 ∈ 𝐽)) → (𝑎 ∩ 𝑏) ∈ 𝒫 𝐵)
66 difindi 4238 . . . . . . 7 (𝐵 ∖ (𝑎 ∩ 𝑏)) = ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ (𝐵 ∖ 𝑏))
6757simprbi 503 . . . . . . . . 9 (𝑎 ∈ 𝐽 → (𝐵 ∖ 𝑎) ∈ 𝑀)
6867ad2antrl 741 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐽 ∧ 𝑏 ∈ 𝐽)) → (𝐵 ∖ 𝑎) ∈ 𝑀)
6926ad2antll 742 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐽 ∧ 𝑏 ∈ 𝐽)) → (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀)
70 simpl 488 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐽 ∧ 𝑏 ∈ 𝐽)) → 𝜑)
71 uneq1 4108 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝐵 ∖ 𝑎) → (𝑥 ∪ 𝑦) = ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ 𝑦))
7271eleq1d 2846 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝐵 ∖ 𝑎) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝑀 ↔ ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ 𝑦) ∈ 𝑀))
7372imbi2d 343 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝐵 ∖ 𝑎) → ((𝜑 → (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝑀) ↔ (𝜑 → ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ 𝑦) ∈ 𝑀)))
74 uneq2 4109 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (𝐵 ∖ 𝑏) → ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ 𝑦) = ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ (𝐵 ∖ 𝑏)))
7574eleq1d 2846 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝐵 ∖ 𝑏) → (((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ 𝑦) ∈ 𝑀 ↔ ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ (𝐵 ∖ 𝑏)) ∈ 𝑀))
7675imbi2d 343 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = (𝐵 ∖ 𝑏) → ((𝜑 → ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ 𝑦) ∈ 𝑀) ↔ (𝜑 → ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ (𝐵 ∖ 𝑏)) ∈ 𝑀)))
77 mretopd.u . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑀 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝑀)
78773expb 1138 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑀 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀)) → (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝑀)
7978expcom 419 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ 𝑀 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝜑 → (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝑀))
8073, 76, 79vtocl2ga 3538 . . . . . . . . 9 (((𝐵 ∖ 𝑎) ∈ 𝑀 ∧ (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀) → (𝜑 → ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ (𝐵 ∖ 𝑏)) ∈ 𝑀))
8180imp 412 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∖ 𝑎) ∈ 𝑀 ∧ (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝑀) ∧ 𝜑) → ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ (𝐵 ∖ 𝑏)) ∈ 𝑀)
8268, 69, 70, 81syl21anc 851 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐽 ∧ 𝑏 ∈ 𝐽)) → ((𝐵 ∖ 𝑎) ∪ (𝐵 ∖ 𝑏)) ∈ 𝑀)
8366, 82eqeltrid 2865 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐽 ∧ 𝑏 ∈ 𝐽)) → (𝐵 ∖ (𝑎 ∩ 𝑏)) ∈ 𝑀)
84 difeq2 4068 . . . . . . . 8 (𝑧 = (𝑎 ∩ 𝑏) → (𝐵 ∖ 𝑧) = (𝐵 ∖ (𝑎 ∩ 𝑏)))
8584eleq1d 2846 . . . . . . 7 (𝑧 = (𝑎 ∩ 𝑏) → ((𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀 ↔ (𝐵 ∖ (𝑎 ∩ 𝑏)) ∈ 𝑀))
8685, 5elrab2 3649 . . . . . 6 ((𝑎 ∩ 𝑏) ∈ 𝐽 ↔ ((𝑎 ∩ 𝑏) ∈ 𝒫 𝐵 ∧ (𝐵 ∖ (𝑎 ∩ 𝑏)) ∈ 𝑀))
8765, 83, 86sylanbrc 595 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐽 ∧ 𝑏 ∈ 𝐽)) → (𝑎 ∩ 𝑏) ∈ 𝐽)
8887ralrimivva 3206 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝐽 ∀𝑏 ∈ 𝐽 (𝑎 ∩ 𝑏) ∈ 𝐽)
8943pwexd 5341 . . . . . 6 (𝜑 → 𝒫 𝐵 ∈ V)
905, 89rabexd 5301 . . . . 5 (𝜑 → 𝐽 ∈ V)
91 istopg 23213 . . . . 5 (𝐽 ∈ V → (𝐽 ∈ Top ↔ (∀𝑎(𝑎 ⊆ 𝐽 → ∪ 𝑎 ∈ 𝐽) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝐽 ∀𝑏 ∈ 𝐽 (𝑎 ∩ 𝑏) ∈ 𝐽)))
9290, 91syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝐽 ∈ Top ↔ (∀𝑎(𝑎 ⊆ 𝐽 → ∪ 𝑎 ∈ 𝐽) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝐽 ∀𝑏 ∈ 𝐽 (𝑎 ∩ 𝑏) ∈ 𝐽)))
9353, 88, 92mpbir2and 726 . . 3 (𝜑 → 𝐽 ∈ Top)
946unissi 4876 . . . . . 6 ∪ 𝐽 ⊆ ∪ 𝒫 𝐵
95 unipw 5418 . . . . . 6 ∪ 𝒫 𝐵 = 𝐵
9694, 95sseqtri 3979 . . . . 5 ∪ 𝐽 ⊆ 𝐵
97 pwidg 4577 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ 𝑀 → 𝐵 ∈ 𝒫 𝐵)
9843, 97syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝒫 𝐵)
99 difid 4325 . . . . . . 7 (𝐵 ∖ 𝐵) = ∅
100 mretopd.z . . . . . . 7 (𝜑 → ∅ ∈ 𝑀)
10199, 100eqeltrid 2865 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵 ∖ 𝐵) ∈ 𝑀)
102 difeq2 4068 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝐵 → (𝐵 ∖ 𝑧) = (𝐵 ∖ 𝐵))
103102eleq1d 2846 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝐵 → ((𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀 ↔ (𝐵 ∖ 𝐵) ∈ 𝑀))
104103, 5elrab2 3649 . . . . . 6 (𝐵 ∈ 𝐽 ↔ (𝐵 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ (𝐵 ∖ 𝐵) ∈ 𝑀))
10598, 101, 104sylanbrc 595 . . . . 5 (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐽)
106 unissel 4900 . . . . 5 ((∪ 𝐽 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐽) → ∪ 𝐽 = 𝐵)
10796, 105, 106sylancr 599 . . . 4 (𝜑 → ∪ 𝐽 = 𝐵)
108107eqcomd 2767 . . 3 (𝜑 → 𝐵 = ∪ 𝐽)
109 istopon 23230 . . 3 (𝐽 ∈ (TopOn‘𝐵) ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ 𝐵 = ∪ 𝐽))
11093, 108, 109sylanbrc 595 . 2 (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝐵))
111 eqid 2761 . . . . 5 ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
112111cldval 23341 . . . 4 (𝐽 ∈ Top → (Clsd‘𝐽) = {𝑥 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∣ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽})
11393, 112syl 18 . . 3 (𝜑 → (Clsd‘𝐽) = {𝑥 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∣ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽})
114107pweqd 4574 . . . 4 (𝜑 → 𝒫 ∪ 𝐽 = 𝒫 𝐵)
115107difeq1d 4073 . . . . 5 (𝜑 → (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) = (𝐵 ∖ 𝑥))
116115eleq1d 2846 . . . 4 (𝜑 → ((∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽 ↔ (𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽))
117114, 116rabeqbidv 3430 . . 3 (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝒫 ∪ 𝐽 ∣ (∪ 𝐽 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽} = {𝑥 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ (𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽})
1185eleq2i 2853 . . . . . . 7 ((𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽 ↔ (𝐵 ∖ 𝑥) ∈ {𝑧 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ (𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀})
119 difss 4083 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∖ 𝑥) ⊆ 𝐵
120 elpw2g 5295 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ 𝑀 → ((𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝐵 ↔ (𝐵 ∖ 𝑥) ⊆ 𝐵))
12143, 120syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝐵 ↔ (𝐵 ∖ 𝑥) ⊆ 𝐵))
122119, 121mpbiri 261 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝐵)
123 difeq2 4068 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = (𝐵 ∖ 𝑥) → (𝐵 ∖ 𝑧) = (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)))
124123eleq1d 2846 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = (𝐵 ∖ 𝑥) → ((𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀 ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)) ∈ 𝑀))
125124elrab3 3646 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝐵 → ((𝐵 ∖ 𝑥) ∈ {𝑧 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ (𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀} ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)) ∈ 𝑀))
126122, 125syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵 ∖ 𝑥) ∈ {𝑧 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ (𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀} ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)) ∈ 𝑀))
127126adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝐵) → ((𝐵 ∖ 𝑥) ∈ {𝑧 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ (𝐵 ∖ 𝑧) ∈ 𝑀} ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)) ∈ 𝑀))
128118, 127bitrid 286 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝐵) → ((𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽 ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)) ∈ 𝑀))
129 elpwi 4564 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝒫 𝐵 → 𝑥 ⊆ 𝐵)
130 dfss4 4215 . . . . . . . . 9 (𝑥 ⊆ 𝐵 ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)) = 𝑥)
131129, 130sylib 221 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ 𝒫 𝐵 → (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)) = 𝑥)
132131adantl 487 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)) = 𝑥)
133132eleq1d 2846 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝐵) → ((𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑥)) ∈ 𝑀 ↔ 𝑥 ∈ 𝑀))
134128, 133bitrd 282 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝐵) → ((𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽 ↔ 𝑥 ∈ 𝑀))
135134rabbidva 3419 . . . 4 (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ (𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽} = {𝑥 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ 𝑥 ∈ 𝑀})
136 incom 4155 . . . . . 6 (𝑀 ∩ 𝒫 𝐵) = (𝒫 𝐵 ∩ 𝑀)
137 dfin5 3907 . . . . . 6 (𝒫 𝐵 ∩ 𝑀) = {𝑥 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ 𝑥 ∈ 𝑀}
138136, 137eqtri 2784 . . . . 5 (𝑀 ∩ 𝒫 𝐵) = {𝑥 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ 𝑥 ∈ 𝑀}
139 mresspw 17762 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ (Moore‘𝐵) → 𝑀 ⊆ 𝒫 𝐵)
14020, 139syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑀 ⊆ 𝒫 𝐵)
141 dfss2 3917 . . . . . 6 (𝑀 ⊆ 𝒫 𝐵 ↔ (𝑀 ∩ 𝒫 𝐵) = 𝑀)
142140, 141sylib 221 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀 ∩ 𝒫 𝐵) = 𝑀)
143138, 142eqtr3id 2810 . . . 4 (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ 𝑥 ∈ 𝑀} = 𝑀)
144135, 143eqtrd 2796 . . 3 (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐵 ∣ (𝐵 ∖ 𝑥) ∈ 𝐽} = 𝑀)
145113, 117, 1443eqtrrd 2801 . 2 (𝜑 → 𝑀 = (Clsd‘𝐽))
146110, 145jca 521 1 (𝜑 → (𝐽 ∈ (TopOn‘𝐵) ∧ 𝑀 = (Clsd‘𝐽)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  {crab 3413  Vcvv 3451   ∖ cdif 3896   ∪ cun 3897   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  𝒫 cpw 4557  ∪ cuni 4867  ∪ ciun 4951  ∩ ciin 4952  ‘cfv 6538  Moorecmre 17752  Topctop 23211  TopOnctopon 23228  Clsdccld 23334
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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751
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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rab 3414  df-v 3453  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5546  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fv 6546  df-mre 17756  df-top 23212  df-topon 23229  df-cld 23337
This theorem is used by:  iscldtop  23413  zartopn  34507  istopclsd  43710
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