Theorem r0sep 24014

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 2760	. . . 4 ⊢ (𝑧 ∈ 𝑋 ↦ {𝑤 ∈ 𝐽 ∣ 𝑧 ∈ 𝑤}) = (𝑧 ∈ 𝑋 ↦ {𝑤 ∈ 𝐽 ∣ 𝑧 ∈ 𝑤})
2	1	isr0 24003	. . 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 482	. 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 2848	. . . . . 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 3185	. . . 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 3185	. . . 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 2848	. . . . . 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 3185	. . . 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 3185	. . . 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 3587	. 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 516	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 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3076  {crab 3412   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6528  TopOnctopon 23175  Frect1 23572  KQckq 23959

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 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7735

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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5543  df-xp 5654  df-rel 5655  df-cnv 5656  df-co 5657  df-dm 5658  df-rn 5659  df-res 5660  df-ima 5661  df-iota 6484  df-fun 6530  df-fn 6531  df-f 6532  df-f1 6533  df-fo 6534  df-f1o 6535  df-fv 6536  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-map 8828  df-topgen 17561  df-qtop 17626  df-top 23159  df-topon 23176  df-cld 23284  df-cn 23492  df-t1 23579  df-kq 23960

This theorem is used by: (None)