Theorem t1sep 23510

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 1213	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → 𝐴 ≠ 𝐵)
2		t1sep.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
3	2	t1sep2 23509	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜) → 𝐴 = 𝐵))
4	3	3adant3r3 1201	. . . 4 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → (∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜) → 𝐴 = 𝐵))
5	4	necon3ad 2978	. . 3 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → (𝐴 ≠ 𝐵 → ¬ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜)))
6	1, 5	mpd 16	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → ¬ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜))
7		rexanali 3126	. 2 ⊢ (∃𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ∧ ¬ 𝐵 ∈ 𝑜) ↔ ¬ ∀𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 → 𝐵 ∈ 𝑜))
8	6, 7	sylibr 237	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Fre ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → ∃𝑜 ∈ 𝐽 (𝐴 ∈ 𝑜 ∧ ¬ 𝐵 ∈ 𝑜))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1101   = wceq 1568   ∈ wcel 2150   ≠ wne 2965  ∀wral 3086  ∃wrex 3096  ∪ cuni 4877  Frect1 23447

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1823  ax-4 1837  ax-5 1938  ax-6 1995  ax-7 2036  ax-8 2152  ax-9 2160  ax-10 2183  ax-11 2199  ax-12 2220  ax-ext 2742  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5340  ax-pr 5408  ax-un 7736

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1103  df-tru 1571  df-fal 1581  df-ex 1808  df-nf 1812  df-sb 2099  df-mo 2574  df-eu 2604  df-clab 2749  df-cleq 2762  df-clel 2845  df-nfc 2919  df-ne 2966  df-ral 3087  df-rex 3097  df-rab 3424  df-v 3464  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-id 5560  df-xp 5671  df-rel 5672  df-cnv 5673  df-co 5674  df-dm 5675  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fv 6548  df-topgen 17499  df-top 23034  df-topon 23051  df-cld 23159  df-t1 23454

This theorem is referenced by: (None)