Theorem r0sep 23916

Description: The separation property of an R₀ space. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
r0sep	⊢ (((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ (KQ‘𝐽) ∈ Fre) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋)) → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝐵 ∈ 𝑜)))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑜   𝐵,𝑜   𝑜,𝐽   𝑜,𝑋

Proof of Theorem r0sep

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2762	. . . 4 ⊢ (𝑧 ∈ 𝑋 ↦ {𝑤 ∈ 𝐽 ∣ 𝑧 ∈ 𝑤}) = (𝑧 ∈ 𝑋 ↦ {𝑤 ∈ 𝐽 ∣ 𝑧 ∈ 𝑤})
2	1	isr0 23905	. . 3 ⊢ (𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) → ((KQ‘𝐽) ∈ Fre ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜))))
3	2	biimpa 481	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ (KQ‘𝐽) ∈ Fre) → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜)))
4		eleq1 2850	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝑜 ↔ 𝐴 ∈ 𝑜))
5	4	imbi1d 344	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) ↔ (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜)))
6	5	ralbidv 3187	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) ↔ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜)))
7	4	bibi1d 346	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜) ↔ (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜)))
8	7	ralbidv 3187	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜) ↔ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜)))
9	6, 8	imbi12d 347	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜)) ↔ (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜))))
10		eleq1 2850	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (𝑦 ∈ 𝑜 ↔ 𝐵 ∈ 𝑜))
11	10	imbi2d 343	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → ((𝐴 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) ↔ (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜)))
12	11	ralbidv 3187	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) ↔ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜)))
13	10	bibi2d 345	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → ((𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜) ↔ (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝐵 ∈ 𝑜)))
14	13	ralbidv 3187	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜) ↔ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝐵 ∈ 𝑜)))
15	12, 14	imbi12d 347	. . 3 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → ((∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜)) ↔ (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝐵 ∈ 𝑜))))
16	9, 15	rspc2v 3591	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 → 𝑦 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑜 ↔ 𝑦 ∈ 𝑜)) → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝐵 ∈ 𝑜))))
17	3, 16	mpan9 515	1 ⊢ (((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ (KQ‘𝐽) ∈ Fre) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋)) → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜) → ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ↔ 𝐵 ∈ 𝑜)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  ∀wral 3078  {crab 3415   ↦ cmpt 5191  ‘cfv 6536  TopOnctopon 23078  Frect1 23475  KQckq 23861

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  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 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5555  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-map 8824  df-topgen 17502  df-qtop 17567  df-top 23062  df-topon 23079  df-cld 23187  df-cn 23395  df-t1 23482  df-kq 23862

This theorem is used by: (None)