Theorem ntrneineine0lem 44082

Description: If (pseudo-)interior and (pseudo-)neighborhood functions are related by the operator, 𝐹, then conditions equal to claiming that for every point, at least one (pseudo-)neighborbood exists hold equally. (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)
ntrnei.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
ntrneineine0lem	⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑋 ∈ (𝐼‘𝑠) ↔ (𝑁‘𝑋) ≠ ∅))

Distinct variable groups:   𝐵,𝑖,𝑗,𝑘,𝑙,𝑚   𝑘,𝐼,𝑙,𝑚   𝑁,𝑠   𝑋,𝑙,𝑚,𝑠   𝜑,𝑖,𝑗,𝑘,𝑙,𝑠

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

Proof of Theorem ntrneineine0lem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ntrnei.o	. . . 4 ⊢ 𝑂 = (𝑖 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝑘 ∈ (𝒫 𝑗 ↑m 𝑖) ↦ (𝑙 ∈ 𝑗 ↦ {𝑚 ∈ 𝑖 ∣ 𝑙 ∈ (𝑘‘𝑚)})))
2		ntrnei.f	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (𝒫 𝐵𝑂𝐵)
3		ntrnei.r	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐼𝐹𝑁)
4	3	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝐼𝐹𝑁)
5		ntrnei.x	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
6	5	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑋 ∈ 𝐵)
7		simpr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵)
8	1, 2, 4, 6, 7	ntrneiel 44080	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑋 ∈ (𝐼‘𝑠) ↔ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
9	8	rexbidva 3163	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑋 ∈ (𝐼‘𝑠) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
10	1, 2, 3	ntrneinex 44076	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (𝒫 𝒫 𝐵 ↑m 𝐵))
11		elmapi 8868	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (𝒫 𝒫 𝐵 ↑m 𝐵) → 𝑁:𝐵⟶𝒫 𝒫 𝐵)
12	10, 11	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁:𝐵⟶𝒫 𝒫 𝐵)
13	12, 5	ffvelcdmd 7080	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘𝑋) ∈ 𝒫 𝒫 𝐵)
14	13	elpwid 4589	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘𝑋) ⊆ 𝒫 𝐵)
15	14	sseld 3962	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵))
16	15	pm4.71rd 562	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) ↔ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋))))
17	16	exbidv 1921	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) ↔ ∃𝑠(𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋))))
18	17	bicomd 223	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠(𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)) ↔ ∃𝑠 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
19		df-rex 3062	. . 3 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) ↔ ∃𝑠(𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
20		n0 4333	. . 3 ⊢ ((𝑁‘𝑋) ≠ ∅ ↔ ∃𝑠 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋))
21	18, 19, 20	3bitr4g 314	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) ↔ (𝑁‘𝑋) ≠ ∅))
22	9, 21	bitrd 279	1 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑋 ∈ (𝐼‘𝑠) ↔ (𝑁‘𝑋) ≠ ∅))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540  ∃wex 1779   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2933  ∃wrex 3061  {crab 3420  Vcvv 3464  ∅c0 4313  𝒫 cpw 4580   class class class wbr 5124   ↦ cmpt 5206  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410   ∈ cmpo 7412   ↑_m cmap 8845

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2708  ax-rep 5254  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3062  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-id 5553  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-map 8847

This theorem is referenced by:  ntrneineine0  44086