Theorem r0sep 24067

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 24056	. . 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 3586	. 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 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  {crab 3412   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6538  TopOnctopon 23228  Frect1 23625  KQckq 24012

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-map 8849  df-topgen 17614  df-qtop 17679  df-top 23212  df-topon 23229  df-cld 23337  df-cn 23545  df-t1 23632  df-kq 24013

This theorem is used by: (None)