Theorem ntrneicls11 44844

Description: If (pseudo-)interior and (pseudo-)neighborhood functions are related by the operator, 𝐹, then conditions equal to claiming that the interior of the empty set is the empty set hold equally. (Contributed by RP, 2-Jun-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
ntrnei.o	⊢ 𝑂 = (𝑖 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝑘 ∈ (𝒫 𝑗 ↑m 𝑖) ↦ (𝑙 ∈ 𝑗 ↦ {𝑚 ∈ 𝑖 ∣ 𝑙 ∈ (𝑘‘𝑚)})))
ntrnei.f	⊢ 𝐹 = (𝒫 𝐵𝑂𝐵)
ntrnei.r	⊢ (𝜑 → 𝐼𝐹𝑁)

Assertion

Ref	Expression
ntrneicls11	⊢ (𝜑 → ((𝐼‘∅) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ¬ ∅ ∈ (𝑁‘𝑥)))

Distinct variable groups:   𝐵,𝑖,𝑗,𝑘,𝑙,𝑚,𝑥   𝑘,𝐼,𝑙,𝑚,𝑥   𝜑,𝑖,𝑗,𝑘,𝑙,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑚)   𝐹(𝑥, 𝑖, 𝑗, 𝑘, 𝑚, 𝑙)   𝐼(𝑖, 𝑗)   𝑁(𝑥, 𝑖, 𝑗, 𝑘, 𝑚, 𝑙)   𝑂(𝑥, 𝑖, 𝑗, 𝑘, 𝑚, 𝑙)

Proof of Theorem ntrneicls11

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ntrnei.o	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑂 = (𝑖 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝑘 ∈ (𝒫 𝑗 ↑m 𝑖) ↦ (𝑙 ∈ 𝑗 ↦ {𝑚 ∈ 𝑖 ∣ 𝑙 ∈ (𝑘‘𝑚)})))
2		ntrnei.f	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐹 = (𝒫 𝐵𝑂𝐵)
3		ntrnei.r	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐼𝐹𝑁)
4	1, 2, 3	ntrneiiex 44830	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵))
5		elmapi 8844	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) → 𝐼:𝒫 𝐵⟶𝒫 𝐵)
6	4, 5	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐼:𝒫 𝐵⟶𝒫 𝐵)
7		0elpw 5325	. . . . . . . 8 ⊢ ∅ ∈ 𝒫 𝐵
8	7	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∅ ∈ 𝒫 𝐵)
9	6, 8	ffvelcdmd 7080	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘∅) ∈ 𝒫 𝐵)
10	9	elpwid 4570	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘∅) ⊆ 𝐵)
11		reldisj 4412	. . . . 5 ⊢ ((𝐼‘∅) ⊆ 𝐵 → (((𝐼‘∅) ∩ 𝐵) = ∅ ↔ (𝐼‘∅) ⊆ (𝐵 ∖ 𝐵)))
12	10, 11	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐼‘∅) ∩ 𝐵) = ∅ ↔ (𝐼‘∅) ⊆ (𝐵 ∖ 𝐵)))
13	12	bicomd 226	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐼‘∅) ⊆ (𝐵 ∖ 𝐵) ↔ ((𝐼‘∅) ∩ 𝐵) = ∅))
14		difid 4331	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∖ 𝐵) = ∅
15	14	sseq2i 3965	. . . 4 ⊢ ((𝐼‘∅) ⊆ (𝐵 ∖ 𝐵) ↔ (𝐼‘∅) ⊆ ∅)
16		ss0b 4357	. . . 4 ⊢ ((𝐼‘∅) ⊆ ∅ ↔ (𝐼‘∅) = ∅)
17	15, 16	bitri 278	. . 3 ⊢ ((𝐼‘∅) ⊆ (𝐵 ∖ 𝐵) ↔ (𝐼‘∅) = ∅)
18		disjr 4410	. . 3 ⊢ (((𝐼‘∅) ∩ 𝐵) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥 ∈ (𝐼‘∅))
19	13, 17, 18	3bitr3g 316	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐼‘∅) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥 ∈ (𝐼‘∅)))
20	3	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐼𝐹𝑁)
21		simpr 489	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
22	7	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ∅ ∈ 𝒫 𝐵)
23	1, 2, 20, 21, 22	ntrneiel 44835	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑥 ∈ (𝐼‘∅) ↔ ∅ ∈ (𝑁‘𝑥)))
24	23	notbid 321	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (¬ 𝑥 ∈ (𝐼‘∅) ↔ ¬ ∅ ∈ (𝑁‘𝑥)))
25	24	ralbidva 3185	. 2 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥 ∈ (𝐼‘∅) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ¬ ∅ ∈ (𝑁‘𝑥)))
26	19, 25	bitrd 282	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐼‘∅) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ¬ ∅ ∈ (𝑁‘𝑥)))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  ∀wral 3078  {crab 3415  Vcvv 3454   ∖ cdif 3901   ∩ cin 3903   ⊆ wss 3904  ∅c0 4285  𝒫 cpw 4561   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5191  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7412   ∈ cmpo 7414   ↑_m cmap 8822

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5555  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-map 8824

This theorem is used by: (None)