Theorem t1sep 22873

Description: Any two distinct points in a T₁ space are separated by an open set. (Contributed by Jeff Hankins, 1-Feb-2010.)

Hypothesis

Ref	Expression
t1sep.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
t1sep	⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → ∃𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ∧ ¬ 𝐵 ∈ 𝑜))

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

Proof of Theorem t1sep

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr3 1196	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → 𝐴 ≠ 𝐵)
2		t1sep.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
3	2	t1sep2 22872	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜) → 𝐴 = 𝐵))
4	3	3adant3r3 1184	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜) → 𝐴 = 𝐵))
5	4	necon3ad 2953	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → (𝐴 ≠ 𝐵 → ¬ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜)))
6	1, 5	mpd 15	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → ¬ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜))
7		rexanali 3102	. 2 ⊢ (∃𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ∧ ¬ 𝐵 ∈ 𝑜) ↔ ¬ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜))
8	6, 7	sylibr 233	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → ∃𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ∧ ¬ 𝐵 ∈ 𝑜))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2940  ∀wral 3061  ∃wrex 3070  ∪ cuni 4908  Frect1 22810

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rab 3433  df-v 3476  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fv 6551  df-topgen 17388  df-top 22395  df-topon 22412  df-cld 22522  df-t1 22817

This theorem is referenced by: (None)