Theorem ntrneineine0lem 44391

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 44389	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝑋 ∈ (𝐼‘𝑠) ↔ 𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
9	8	rexbidva 3159	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑋 ∈ (𝐼‘𝑠) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑠 ∈ (𝑁‘𝑋)))
10	1, 2, 3	ntrneinex 44385	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (𝒫 𝒫 𝐵 ↑m 𝐵))
11		elmapi 8790	. . . . . . . . . 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 7032	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘𝑋) ∈ 𝒫 𝒫 𝐵)
14	13	elpwid 4564	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘𝑋) ⊆ 𝒫 𝐵)
15	14	sseld 3933	. . . . . 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 1923	. . . 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 4306	. . 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 1542  ∃wex 1781   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933  ∃wrex 3061  {crab 3400  Vcvv 3441  ∅c0 4286  𝒫 cpw 4555   class class class wbr 5099   ↦ cmpt 5180  ⟶wf 6489  ‘cfv 6493  (class class class)co 7360   ∈ cmpo 7362   ↑_m cmap 8767

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7682

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3062  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4865  df-iun 4949  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-id 5520  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-map 8769

This theorem is referenced by:  ntrneineine0  44395