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Theorem hausflimi 17926
Description: One direction of hausflim 17927. A filter in a Hausdorf space has at most one limit. (Contributed by FL, 14-Nov-2010.) (Revised by Mario Carneiro, 21-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
hausflimi  |-  ( J  e.  Haus  ->  E* x  x  e.  ( J  fLim  F ) )
Distinct variable groups:    x, F    x, J

Proof of Theorem hausflimi
Dummy variables  v  u  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 444 . . . . . . . . 9  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  J  e.  Haus )
2 simprll 739 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  x  e.  ( J  fLim  F
) )
3 eqid 2380 . . . . . . . . . . 11  |-  U. J  =  U. J
43flimelbas 17914 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( J  fLim  F )  ->  x  e.  U. J )
52, 4syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  x  e.  U. J )
6 simprlr 740 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  y  e.  ( J  fLim  F
) )
73flimelbas 17914 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ( J  fLim  F )  ->  y  e.  U. J )
86, 7syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  y  e.  U. J )
9 simprr 734 . . . . . . . . 9  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  x  =/=  y )
103hausnei 17307 . . . . . . . . 9  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y
) )  ->  E. u  e.  J  E. v  e.  J  ( x  e.  u  /\  y  e.  v  /\  (
u  i^i  v )  =  (/) ) )
111, 5, 8, 9, 10syl13anc 1186 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  E. u  e.  J  E. v  e.  J  ( x  e.  u  /\  y  e.  v  /\  (
u  i^i  v )  =  (/) ) )
12 df-3an 938 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  e.  u  /\  y  e.  v  /\  ( u  i^i  v
)  =  (/) )  <->  ( (
x  e.  u  /\  y  e.  v )  /\  ( u  i^i  v
)  =  (/) ) )
13 simprl 733 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  (
x  e.  ( J 
fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F
) ) )
14 hausflimlem 17925 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  ( u  e.  J  /\  v  e.  J )  /\  (
x  e.  u  /\  y  e.  v )
)  ->  ( u  i^i  v )  =/=  (/) )
15143expa 1153 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( x  e.  ( J  fLim  F
)  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  ( u  e.  J  /\  v  e.  J ) )  /\  ( x  e.  u  /\  y  e.  v
) )  ->  (
u  i^i  v )  =/=  (/) )
1613, 15sylanl1 632 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( ( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F
) )  /\  x  =/=  y ) )  /\  ( u  e.  J  /\  v  e.  J
) )  /\  (
x  e.  u  /\  y  e.  v )
)  ->  ( u  i^i  v )  =/=  (/) )
1716a1d 23 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( ( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F
) )  /\  x  =/=  y ) )  /\  ( u  e.  J  /\  v  e.  J
) )  /\  (
x  e.  u  /\  y  e.  v )
)  ->  ( x  =/=  y  ->  ( u  i^i  v )  =/=  (/) ) )
1817necon4d 2606 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( ( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F
) )  /\  x  =/=  y ) )  /\  ( u  e.  J  /\  v  e.  J
) )  /\  (
x  e.  u  /\  y  e.  v )
)  ->  ( (
u  i^i  v )  =  (/)  ->  x  =  y ) )
1918expimpd 587 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  ( ( x  e.  ( J  fLim  F
)  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y ) )  /\  ( u  e.  J  /\  v  e.  J
) )  ->  (
( ( x  e.  u  /\  y  e.  v )  /\  (
u  i^i  v )  =  (/) )  ->  x  =  y ) )
2012, 19syl5bi 209 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  ( ( x  e.  ( J  fLim  F
)  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y ) )  /\  ( u  e.  J  /\  v  e.  J
) )  ->  (
( x  e.  u  /\  y  e.  v  /\  ( u  i^i  v
)  =  (/) )  ->  x  =  y )
)
2120rexlimdvva 2773 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  ( E. u  e.  J  E. v  e.  J  ( x  e.  u  /\  y  e.  v  /\  ( u  i^i  v
)  =  (/) )  ->  x  =  y )
)
2211, 21mpd 15 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  /\  x  =/=  y
) )  ->  x  =  y )
2322expr 599 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  ( J 
fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F
) ) )  -> 
( x  =/=  y  ->  x  =  y ) )
2423necon1bd 2611 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  ( J 
fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F
) ) )  -> 
( -.  x  =  y  ->  x  =  y ) )
2524pm2.18d 105 . . . 4  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  ( J 
fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F
) ) )  ->  x  =  y )
2625ex 424 . . 3  |-  ( J  e.  Haus  ->  ( ( x  e.  ( J 
fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F
) )  ->  x  =  y ) )
2726alrimivv 1639 . 2  |-  ( J  e.  Haus  ->  A. x A. y ( ( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F
) )  ->  x  =  y ) )
28 eleq1 2440 . . 3  |-  ( x  =  y  ->  (
x  e.  ( J 
fLim  F )  <->  y  e.  ( J  fLim  F ) ) )
2928mo4 2264 . 2  |-  ( E* x  x  e.  ( J  fLim  F )  <->  A. x A. y ( ( x  e.  ( J  fLim  F )  /\  y  e.  ( J  fLim  F ) )  ->  x  =  y ) )
3027, 29sylibr 204 1  |-  ( J  e.  Haus  ->  E* x  x  e.  ( J  fLim  F ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359    /\ w3a 936   A.wal 1546    = wceq 1649    e. wcel 1717   E*wmo 2232    =/= wne 2543   E.wrex 2643    i^i cin 3255   (/)c0 3564   U.cuni 3950  (class class class)co 6013   Hauscha 17287    fLim cflim 17880
This theorem is referenced by:  hausflim  17927  hausflf  17943  cmetss  19131  minveclem4a  19191
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2361  ax-rep 4254  ax-sep 4264  ax-nul 4272  ax-pow 4311  ax-pr 4337
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2235  df-mo 2236  df-clab 2367  df-cleq 2373  df-clel 2376  df-nfc 2505  df-ne 2545  df-nel 2546  df-ral 2647  df-rex 2648  df-reu 2649  df-rab 2651  df-v 2894  df-sbc 3098  df-csb 3188  df-dif 3259  df-un 3261  df-in 3263  df-ss 3270  df-nul 3565  df-if 3676  df-pw 3737  df-sn 3756  df-pr 3757  df-op 3759  df-uni 3951  df-iun 4030  df-br 4147  df-opab 4201  df-mpt 4202  df-id 4432  df-xp 4817  df-rel 4818  df-cnv 4819  df-co 4820  df-dm 4821  df-rn 4822  df-res 4823  df-ima 4824  df-iota 5351  df-fun 5389  df-fn 5390  df-f 5391  df-f1 5392  df-fo 5393  df-f1o 5394  df-fv 5395  df-ov 6016  df-oprab 6017  df-mpt2 6018  df-fbas 16616  df-top 16879  df-nei 17078  df-haus 17294  df-fil 17792  df-flim 17885
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