Theorem opnssneib 23344

Description: Any superset of an open set is a neighborhood of it. (Contributed by NM, 14-Feb-2007.)

Hypothesis

Ref	Expression
neips.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
opnssneib	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 ↔ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))

Proof of Theorem opnssneib

Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplr 781	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → 𝑁 ⊆ 𝑋)
2		sseq2 3960	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → (𝑆 ⊆ 𝑔 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑆))
3		sseq1 3959	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → (𝑔 ⊆ 𝑁 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑁))
4	2, 3	anbi12d 644	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → ((𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁) ↔ (𝑆 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁)))
5		ssid 3956	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑆 ⊆ 𝑆
6	5	biantrur 540	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑆 ⊆ 𝑁 ↔ (𝑆 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁))
7	4, 6	bitr4di 292	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑔 = 𝑆 → ((𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁) ↔ 𝑆 ⊆ 𝑁))
8	7	rspcev 3579	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))
9	8	adantlr 728	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))
10	1, 9	jca 521	. . . . 5 ⊢ (((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑁) → (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁)))
11	10	ex 418	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 → (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
12	11	3adant1 1148	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 → (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
13		neips.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
14	13	eltopss 23136	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → 𝑆 ⊆ 𝑋)
15	13	isnei 23332	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
16	14, 15	syldan 603	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
17	16	3adant3 1150	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑁 ⊆ 𝑋 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝐽 (𝑆 ⊆ 𝑔 ∧ 𝑔 ⊆ 𝑁))))
18	12, 17	sylibrd 262	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 → 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))
19		ssnei 23339	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)) → 𝑆 ⊆ 𝑁)
20	19	ex 418	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ Top → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) → 𝑆 ⊆ 𝑁))
21	20	3ad2ant1 1151	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) → 𝑆 ⊆ 𝑁))
22	18, 21	impbid 215	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ 𝐽 ∧ 𝑁 ⊆ 𝑋) → (𝑆 ⊆ 𝑁 ↔ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3088   ⊆ wss 3902  ∪ cuni 4870  ‘cfv 6537  Topctop 23122  neicnei 23326

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

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-top 23123  df-nei 23327

This theorem is used by:  neissex  23356