Theorem ntrneineine0lem 44910

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 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝐼𝐹𝑁)
5		ntrnei.x	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
6	5	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑋 ∈ 𝐵)
7		simpr 490	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵)
8	1, 2, 4, 6, 7	ntrneiel 44908	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑋 ∈ (𝐼‘𝑠) ↔ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
9	8	rexbidva 3186	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑋 ∈ (𝐼‘𝑠) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
10	1, 2, 3	ntrneinex 44904	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (𝒫 𝒫 𝐵 ↑m 𝐵))
11		elmapi 8851	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (𝒫 𝒫 𝐵 ↑m 𝐵) → 𝑁:𝐵⟶𝒫 𝒫 𝐵)
12	10, 11	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁:𝐵⟶𝒫 𝒫 𝐵)
13	12, 5	ffvelcdmd 7081	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘𝑋) ∈ 𝒫 𝒫 𝐵)
14	13	elpwid 4569	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘𝑋) ⊆ 𝒫 𝐵)
15	14	sseld 3933	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵))
16	15	pm4.71rd 572	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) ↔ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋))))
17	16	exbidv 1954	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) ↔ ∃𝑠(𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋))))
18	17	bicomd 226	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠(𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)) ↔ ∃𝑠 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
19		df-rex 3089	. . 3 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) ↔ ∃𝑠(𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
20		n0 4303	. . 3 ⊢ ((𝑁‘𝑋) ≠ ∅ ↔ ∃𝑠 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋))
21	18, 19, 20	3bitr4g 317	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋) ↔ (𝑁‘𝑋) ≠ ∅))
22	9, 21	bitrd 282	1 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑋 ∈ (𝐼‘𝑠) ↔ (𝑁‘𝑋) ≠ ∅))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2957  ∃wrex 3088  {crab 3414  Vcvv 3453  ∅c0 4282  𝒫 cpw 4560   class class class wbr 5107   ↦ cmpt 5190  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7416   ∈ cmpo 7418   ↑_m cmap 8829

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  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 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5554  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 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-map 8831

This theorem is used by:  ntrneineine0  44914