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Theorem neibastop2 35235
Description: In the topology generated by a neighborhood base, a set is a neighborhood of a point iff it contains a subset in the base. (Contributed by Jeff Hankins, 9-Sep-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 11-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
neibastop1.1 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
neibastop1.2 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆ(𝒫 𝒫 𝑋 βˆ– {βˆ…}))
neibastop1.3 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ (πΉβ€˜π‘₯) ∧ 𝑀 ∈ (πΉβ€˜π‘₯))) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 (𝑣 ∩ 𝑀)) β‰  βˆ…)
neibastop1.4 𝐽 = {π‘œ ∈ 𝒫 𝑋 ∣ βˆ€π‘₯ ∈ π‘œ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 π‘œ) β‰  βˆ…}
neibastop1.5 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ (πΉβ€˜π‘₯))) β†’ π‘₯ ∈ 𝑣)
neibastop1.6 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ (πΉβ€˜π‘₯))) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ (πΉβ€˜π‘₯)βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 ((πΉβ€˜π‘¦) ∩ 𝒫 𝑣) β‰  βˆ…)
Assertion
Ref Expression
neibastop2 ((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃}) ↔ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…)))
Distinct variable groups:   𝑣,𝑑,𝑦,π‘₯   𝑣,𝐽   π‘₯,𝑦,𝐽   𝑑,π‘œ,𝑣,𝑀,π‘₯,𝑦,𝑃   π‘œ,𝑁,𝑑,𝑣,𝑀,π‘₯,𝑦   π‘œ,𝐹,𝑑,𝑣,𝑀,π‘₯,𝑦   πœ‘,π‘œ,𝑑,𝑣,𝑀,π‘₯,𝑦   π‘œ,𝑋,𝑑,𝑣,𝑀,π‘₯,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐽(𝑀,𝑑,π‘œ)   𝑉(π‘₯,𝑦,𝑀,𝑣,𝑑,π‘œ)

Proof of Theorem neibastop2
Dummy variables 𝑓 𝑛 𝑧 𝑠 𝑒 π‘Ž 𝑏 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 neibastop1.1 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
2 neibastop1.2 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆ(𝒫 𝒫 𝑋 βˆ– {βˆ…}))
3 neibastop1.3 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ (πΉβ€˜π‘₯) ∧ 𝑀 ∈ (πΉβ€˜π‘₯))) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 (𝑣 ∩ 𝑀)) β‰  βˆ…)
4 neibastop1.4 . . . . . . . . 9 𝐽 = {π‘œ ∈ 𝒫 𝑋 ∣ βˆ€π‘₯ ∈ π‘œ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 π‘œ) β‰  βˆ…}
51, 2, 3, 4neibastop1 35233 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹))
6 topontop 22407 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) β†’ 𝐽 ∈ Top)
75, 6syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Top)
87adantr 482 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ 𝐽 ∈ Top)
9 eqid 2733 . . . . . . 7 βˆͺ 𝐽 = βˆͺ 𝐽
109neii1 22602 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ 𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐽)
118, 10sylan 581 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ 𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐽)
12 toponuni 22408 . . . . . . 7 (𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) β†’ 𝑋 = βˆͺ 𝐽)
135, 12syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑋 = βˆͺ 𝐽)
1413ad2antrr 725 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ 𝑋 = βˆͺ 𝐽)
1511, 14sseqtrrd 4023 . . . 4 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ 𝑁 βŠ† 𝑋)
16 neii2 22604 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ 𝐽 ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))
178, 16sylan 581 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ βˆƒπ‘¦ ∈ 𝐽 ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))
18 pweq 4616 . . . . . . . . . . 11 (π‘œ = 𝑦 β†’ 𝒫 π‘œ = 𝒫 𝑦)
1918ineq2d 4212 . . . . . . . . . 10 (π‘œ = 𝑦 β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 π‘œ) = ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦))
2019neeq1d 3001 . . . . . . . . 9 (π‘œ = 𝑦 β†’ (((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 π‘œ) β‰  βˆ… ↔ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ…))
2120raleqbi1dv 3334 . . . . . . . 8 (π‘œ = 𝑦 β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ π‘œ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 π‘œ) β‰  βˆ… ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑦 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ…))
2221, 4elrab2 3686 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ 𝐽 ↔ (𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑦 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ…))
23 simprrr 781 . . . . . . . . . . . . 13 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))) β†’ 𝑦 βŠ† 𝑁)
2423sspwd 4615 . . . . . . . . . . . 12 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))) β†’ 𝒫 𝑦 βŠ† 𝒫 𝑁)
25 sslin 4234 . . . . . . . . . . . 12 (𝒫 𝑦 βŠ† 𝒫 𝑁 β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑦) βŠ† ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁))
2624, 25syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))) β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑦) βŠ† ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁))
27 simprrl 780 . . . . . . . . . . . . 13 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))) β†’ {𝑃} βŠ† 𝑦)
28 snssg 4787 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑃 ∈ 𝑋 β†’ (𝑃 ∈ 𝑦 ↔ {𝑃} βŠ† 𝑦))
2928ad3antlr 730 . . . . . . . . . . . . 13 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))) β†’ (𝑃 ∈ 𝑦 ↔ {𝑃} βŠ† 𝑦))
3027, 29mpbird 257 . . . . . . . . . . . 12 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))) β†’ 𝑃 ∈ 𝑦)
31 fveq2 6889 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘₯ = 𝑃 β†’ (πΉβ€˜π‘₯) = (πΉβ€˜π‘ƒ))
3231ineq1d 4211 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘₯ = 𝑃 β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) = ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑦))
3332neeq1d 3001 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ = 𝑃 β†’ (((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ… ↔ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ…))
3433rspcv 3609 . . . . . . . . . . . 12 (𝑃 ∈ 𝑦 β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑦 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ… β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ…))
3530, 34syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑦 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ… β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ…))
36 ssn0 4400 . . . . . . . . . . 11 ((((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑦) βŠ† ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) ∧ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ…) β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…)
3726, 35, 36syl6an 683 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ (𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁))) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑦 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ… β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…))
3837expr 458 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋) β†’ (({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑦 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ… β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…)))
3938com23 86 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑦 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ… β†’ (({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁) β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…)))
4039expimpd 455 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ ((𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑦 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑦) β‰  βˆ…) β†’ (({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁) β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…)))
4122, 40biimtrid 241 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ (𝑦 ∈ 𝐽 β†’ (({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁) β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…)))
4241rexlimdv 3154 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ (βˆƒπ‘¦ ∈ 𝐽 ({𝑃} βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑁) β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…))
4317, 42mpd 15 . . . 4 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…)
4415, 43jca 513 . . 3 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})) β†’ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…))
4544ex 414 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃}) β†’ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…)))
46 n0 4346 . . . 4 (((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ… ↔ βˆƒπ‘  𝑠 ∈ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁))
47 elin 3964 . . . . . 6 (𝑠 ∈ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) ↔ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))
48 simprl 770 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑁 βŠ† 𝑋)
4913ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑋 = βˆͺ 𝐽)
5048, 49sseqtrd 4022 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐽)
511ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑋 ∈ 𝑉)
522ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆ(𝒫 𝒫 𝑋 βˆ– {βˆ…}))
53 simpll 766 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ πœ‘)
5453, 3sylan 581 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ (πΉβ€˜π‘₯) ∧ 𝑀 ∈ (πΉβ€˜π‘₯))) β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 (𝑣 ∩ 𝑀)) β‰  βˆ…)
55 neibastop1.5 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ (πΉβ€˜π‘₯))) β†’ π‘₯ ∈ 𝑣)
5653, 55sylan 581 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ (πΉβ€˜π‘₯))) β†’ π‘₯ ∈ 𝑣)
57 neibastop1.6 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ (πΉβ€˜π‘₯))) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ (πΉβ€˜π‘₯)βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 ((πΉβ€˜π‘¦) ∩ 𝒫 𝑣) β‰  βˆ…)
5853, 57sylan 581 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) ∧ (π‘₯ ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ (πΉβ€˜π‘₯))) β†’ βˆƒπ‘‘ ∈ (πΉβ€˜π‘₯)βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 ((πΉβ€˜π‘¦) ∩ 𝒫 𝑣) β‰  βˆ…)
59 simplr 768 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑃 ∈ 𝑋)
60 simprrl 780 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ))
61 simprrr 781 . . . . . . . . . 10 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁)
6261elpwid 4611 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑠 βŠ† 𝑁)
63 fveq2 6889 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = π‘₯ β†’ (πΉβ€˜π‘›) = (πΉβ€˜π‘₯))
6463ineq1d 4211 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = π‘₯ β†’ ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏) = ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑏))
6564cbviunv 5043 . . . . . . . . . . . . . 14 βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏) = βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑏)
66 pweq 4616 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = 𝑧 β†’ 𝒫 𝑏 = 𝒫 𝑧)
6766ineq2d 4212 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝑧 β†’ ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑏) = ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑧))
6867iuneq2d 5026 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏 = 𝑧 β†’ βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑏) = βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑧))
6965, 68eqtrid 2785 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑏 = 𝑧 β†’ βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏) = βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑧))
7069cbviunv 5043 . . . . . . . . . . . 12 βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏) = βˆͺ 𝑧 ∈ π‘Ž βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑧)
7170mpteq2i 5253 . . . . . . . . . . 11 (π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)) = (π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑧 ∈ π‘Ž βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑧))
72 rdgeq1 8408 . . . . . . . . . . 11 ((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)) = (π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑧 ∈ π‘Ž βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑧)) β†’ rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) = rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑧 ∈ π‘Ž βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑠}))
7371, 72ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) = rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑧 ∈ π‘Ž βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑠})
7473reseq1i 5976 . . . . . . . . 9 (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰) = (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑧 ∈ π‘Ž βˆͺ π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘₯) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰)
75 pweq 4616 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑔 = 𝑓 β†’ 𝒫 𝑔 = 𝒫 𝑓)
7675ineq2d 4212 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝑓 β†’ ((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑔) = ((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑓))
7776neeq1d 3001 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝑓 β†’ (((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑔) β‰  βˆ… ↔ ((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑓) β‰  βˆ…))
7877cbvrexvw 3236 . . . . . . . . . . 11 (βˆƒπ‘” ∈ βˆͺ ran (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰)((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑔) β‰  βˆ… ↔ βˆƒπ‘“ ∈ βˆͺ ran (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰)((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑓) β‰  βˆ…)
79 fveq2 6889 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀 = 𝑦 β†’ (πΉβ€˜π‘€) = (πΉβ€˜π‘¦))
8079ineq1d 4211 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 = 𝑦 β†’ ((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑓) = ((πΉβ€˜π‘¦) ∩ 𝒫 𝑓))
8180neeq1d 3001 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 = 𝑦 β†’ (((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑓) β‰  βˆ… ↔ ((πΉβ€˜π‘¦) ∩ 𝒫 𝑓) β‰  βˆ…))
8281rexbidv 3179 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 = 𝑦 β†’ (βˆƒπ‘“ ∈ βˆͺ ran (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰)((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑓) β‰  βˆ… ↔ βˆƒπ‘“ ∈ βˆͺ ran (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰)((πΉβ€˜π‘¦) ∩ 𝒫 𝑓) β‰  βˆ…))
8378, 82bitrid 283 . . . . . . . . . 10 (𝑀 = 𝑦 β†’ (βˆƒπ‘” ∈ βˆͺ ran (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰)((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑔) β‰  βˆ… ↔ βˆƒπ‘“ ∈ βˆͺ ran (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰)((πΉβ€˜π‘¦) ∩ 𝒫 𝑓) β‰  βˆ…))
8483cbvrabv 3443 . . . . . . . . 9 {𝑀 ∈ 𝑋 ∣ βˆƒπ‘” ∈ βˆͺ ran (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰)((πΉβ€˜π‘€) ∩ 𝒫 𝑔) β‰  βˆ…} = {𝑦 ∈ 𝑋 ∣ βˆƒπ‘“ ∈ βˆͺ ran (rec((π‘Ž ∈ V ↦ βˆͺ 𝑏 ∈ π‘Ž βˆͺ 𝑛 ∈ 𝑋 ((πΉβ€˜π‘›) ∩ 𝒫 𝑏)), {𝑠}) β†Ύ Ο‰)((πΉβ€˜π‘¦) ∩ 𝒫 𝑓) β‰  βˆ…}
8551, 52, 54, 4, 56, 58, 59, 48, 60, 62, 74, 84neibastop2lem 35234 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ βˆƒπ‘’ ∈ 𝐽 (𝑃 ∈ 𝑒 ∧ 𝑒 βŠ† 𝑁))
867ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝐽 ∈ Top)
8759, 49eleqtrd 2836 . . . . . . . . 9 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑃 ∈ βˆͺ 𝐽)
889isneip 22601 . . . . . . . . 9 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑃 ∈ βˆͺ 𝐽) β†’ (𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃}) ↔ (𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐽 ∧ βˆƒπ‘’ ∈ 𝐽 (𝑃 ∈ 𝑒 ∧ 𝑒 βŠ† 𝑁))))
8986, 87, 88syl2anc 585 . . . . . . . 8 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ (𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃}) ↔ (𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐽 ∧ βˆƒπ‘’ ∈ 𝐽 (𝑃 ∈ 𝑒 ∧ 𝑒 βŠ† 𝑁))))
9050, 85, 89mpbir2and 712 . . . . . . 7 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ (𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁))) β†’ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃}))
9190expr 458 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 βŠ† 𝑋) β†’ ((𝑠 ∈ (πΉβ€˜π‘ƒ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁) β†’ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})))
9247, 91biimtrid 241 . . . . 5 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 βŠ† 𝑋) β†’ (𝑠 ∈ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β†’ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})))
9392exlimdv 1937 . . . 4 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 βŠ† 𝑋) β†’ (βˆƒπ‘  𝑠 ∈ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β†’ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})))
9446, 93biimtrid 241 . . 3 (((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) ∧ 𝑁 βŠ† 𝑋) β†’ (((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ… β†’ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})))
9594expimpd 455 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ ((𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…) β†’ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃})))
9645, 95impbid 211 1 ((πœ‘ ∧ 𝑃 ∈ 𝑋) β†’ (𝑁 ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜{𝑃}) ↔ (𝑁 βŠ† 𝑋 ∧ ((πΉβ€˜π‘ƒ) ∩ 𝒫 𝑁) β‰  βˆ…)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∧ w3a 1088   = wceq 1542  βˆƒwex 1782   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071  {crab 3433  Vcvv 3475   βˆ– cdif 3945   ∩ cin 3947   βŠ† wss 3948  βˆ…c0 4322  π’« cpw 4602  {csn 4628  βˆͺ cuni 4908  βˆͺ ciun 4997   ↦ cmpt 5231  ran crn 5677   β†Ύ cres 5678  βŸΆwf 6537  β€˜cfv 6541  Ο‰com 7852  reccrdg 8406  Topctop 22387  TopOnctopon 22404  neicnei 22593
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-ov 7409  df-om 7853  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-top 22388  df-topon 22405  df-nei 22594
This theorem is referenced by:  neibastop3  35236
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