Theorem ntrneiiex 44830

Description: If (pseudo-)interior and (pseudo-)neighborhood functions are related by the operator, 𝐹, then the interior function exists. (Contributed by RP, 29-May-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
ntrneiiex	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵))

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

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

Proof of Theorem ntrneiiex

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ntrnei.o	. . . . 5 ⊢ 𝑂 = (𝑖 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝑘 ∈ (𝒫 𝑗 ↑m 𝑖) ↦ (𝑙 ∈ 𝑗 ↦ {𝑚 ∈ 𝑖 ∣ 𝑙 ∈ (𝑘‘𝑚)})))
2		ntrnei.f	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝒫 𝐵𝑂𝐵)
3		ntrnei.r	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐼𝐹𝑁)
4	1, 2, 3	ntrneif1o 44829	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹:(𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)–1-1-onto→(𝒫 𝒫 𝐵 ↑m 𝐵))
5		f1orel 6823	. . . 4 ⊢ (𝐹:(𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)–1-1-onto→(𝒫 𝒫 𝐵 ↑m 𝐵) → Rel 𝐹)
6	4, 5	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → Rel 𝐹)
7		releldm 5933	. . 3 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐼𝐹𝑁) → 𝐼 ∈ dom 𝐹)
8	6, 3, 7	syl2anc 595	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ dom 𝐹)
9		f1odm 6824	. . 3 ⊢ (𝐹:(𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)–1-1-onto→(𝒫 𝒫 𝐵 ↑m 𝐵) → dom 𝐹 = (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵))
10	4, 9	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → dom 𝐹 = (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵))
11	8, 10	eleqtrd 2864	1 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  {crab 3415  Vcvv 3454  𝒫 cpw 4561   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5191  dom cdm 5660  Rel wrel 5665  –1-1-onto→wf1o 6535  ‘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:  ntrneifv1  44833  ntrneifv2  44834  ntrneiel  44835  ntrneifv4  44839  ntrneiel2  44840  ntrneicls00  44843  ntrneicls11  44844  ntrneiiso  44845  ntrneik2  44846  ntrneikb  44848  ntrneixb  44849  ntrneik3  44850  ntrneix3  44851  ntrneik13  44852  ntrneix13  44853  ntrneik4w  44854  ntrneik4  44855