Theorem ntrneiiex 44664

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 44663	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹:(𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)–1-1-onto→(𝒫 𝒫 𝐵 ↑m 𝐵))
5		f1orel 6813	. . . 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 5925	. . 3 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐼𝐹𝑁) → 𝐼 ∈ dom 𝐹)
8	6, 3, 7	syl2anc 595	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ dom 𝐹)
9		f1odm 6814	. . 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 2867	1 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1563   ∈ wcel 2145  {crab 3417  Vcvv 3457  𝒫 cpw 4558   class class class wbr 5105   ↦ cmpt 5186  dom cdm 5652  Rel wrel 5657  –1-1-onto→wf1o 6524  ‘cfv 6525  (class class class)co 7400   ∈ cmpo 7402   ↑_m cmap 8812

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5327  ax-pr 5395  ax-un 7722

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4869  df-iun 4954  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5547  df-xp 5658  df-rel 5659  df-cnv 5660  df-co 5661  df-dm 5662  df-rn 5663  df-res 5664  df-ima 5665  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-map 8814

This theorem is referenced by:  ntrneifv1  44667  ntrneifv2  44668  ntrneiel  44669  ntrneifv4  44673  ntrneiel2  44674  ntrneicls00  44677  ntrneicls11  44678  ntrneiiso  44679  ntrneik2  44680  ntrneikb  44682  ntrneixb  44683  ntrneik3  44684  ntrneix3  44685  ntrneik13  44686  ntrneix13  44687  ntrneik4w  44688  ntrneik4  44689