Theorem r0sep 23975

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 23964	. . 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 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 3590	. 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 3078  {crab 3414   ↦ cmpt 5190  ‘cfv 6537  TopOnctopon 23136  Frect1 23533  KQckq 23920

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-map 8831  df-topgen 17532  df-qtop 17597  df-top 23120  df-topon 23137  df-cld 23245  df-cn 23453  df-t1 23540  df-kq 23921

This theorem is used by: (None)