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Theorem hausllycmp 17557
Description: A compact Hausdorff space is locally compact. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Mar-2015.)
Assertion
Ref Expression
hausllycmp  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  ->  J  e. 𝑛Locally  Comp )

Proof of Theorem hausllycmp
Dummy variables  u  v  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 haustop 17395 . . 3  |-  ( J  e.  Haus  ->  J  e. 
Top )
21adantr 452 . 2  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  ->  J  e.  Top )
3 eqid 2436 . . . . . 6  |-  U. J  =  U. J
4 eqid 2436 . . . . . 6  |-  { z  e.  J  |  E. v  e.  J  (
y  e.  v  /\  ( ( cls `  J
) `  v )  C_  ( U. J  \ 
z ) ) }  =  { z  e.  J  |  E. v  e.  J  ( y  e.  v  /\  (
( cls `  J
) `  v )  C_  ( U. J  \ 
z ) ) }
5 simpll 731 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  J  e.  Haus )
6 difssd 3475 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( U. J  \  x
)  C_  U. J )
7 simplr 732 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  J  e.  Comp )
81ad2antrr 707 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  J  e.  Top )
9 simprl 733 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  x  e.  J )
103opncld 17097 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  x  e.  J )  ->  ( U. J  \  x )  e.  (
Clsd `  J )
)
118, 9, 10syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( U. J  \  x
)  e.  ( Clsd `  J ) )
12 cmpcld 17465 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Comp  /\  ( U. J  \  x
)  e.  ( Clsd `  J ) )  -> 
( Jt  ( U. J  \  x ) )  e. 
Comp )
137, 11, 12syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( Jt  ( U. J  \  x
) )  e.  Comp )
14 simprr 734 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  y  e.  x )
15 elssuni 4043 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  J  ->  x  C_ 
U. J )
1615ad2antrl 709 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  x  C_ 
U. J )
17 dfss4 3575 . . . . . . . 8  |-  ( x 
C_  U. J  <->  ( U. J  \  ( U. J  \  x ) )  =  x )
1816, 17sylib 189 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( U. J  \  ( U. J  \  x
) )  =  x )
1914, 18eleqtrrd 2513 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  y  e.  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) ) )
203, 4, 5, 6, 13, 19hauscmplem 17469 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  E. u  e.  J  ( y  e.  u  /\  (
( cls `  J
) `  u )  C_  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) ) ) )
2118sseq2d 3376 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  (
( ( cls `  J
) `  u )  C_  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) )  <->  ( ( cls `  J ) `  u )  C_  x
) )
2221anbi2d 685 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  (
( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) ) )  <-> 
( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )
2322rexbidv 2726 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( E. u  e.  J  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) ) )  <->  E. u  e.  J  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )
2420, 23mpbid 202 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  E. u  e.  J  ( y  e.  u  /\  (
( cls `  J
) `  u )  C_  x ) )
258adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  J  e.  Top )
26 simprl 733 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  u  e.  J
)
27 simprrl 741 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  y  e.  u
)
28 opnneip 17183 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  u  e.  J  /\  y  e.  u )  ->  u  e.  ( ( nei `  J ) `
 { y } ) )
2925, 26, 27, 28syl3anc 1184 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  u  e.  ( ( nei `  J
) `  { y } ) )
30 elssuni 4043 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  J  ->  u  C_ 
U. J )
3130ad2antrl 709 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  u  C_  U. J
)
323sscls 17120 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  u  C_  U. J )  ->  u  C_  (
( cls `  J
) `  u )
)
3325, 31, 32syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  u  C_  (
( cls `  J
) `  u )
)
343clsss3 17123 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  u  C_  U. J )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  C_  U. J )
3525, 31, 34syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  C_  U. J )
363ssnei2 17180 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  u  e.  ( ( nei `  J ) `
 { y } ) )  /\  (
u  C_  ( ( cls `  J ) `  u )  /\  (
( cls `  J
) `  u )  C_ 
U. J ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( ( nei `  J ) `
 { y } ) )
3725, 29, 33, 35, 36syl22anc 1185 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( ( nei `  J ) `
 { y } ) )
38 simprrr 742 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  C_  x )
39 vex 2959 . . . . . . . 8  |-  x  e. 
_V
4039elpw2 4364 . . . . . . 7  |-  ( ( ( cls `  J
) `  u )  e.  ~P x  <->  ( ( cls `  J ) `  u )  C_  x
)
4138, 40sylibr 204 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ~P x
)
42 elin 3530 . . . . . 6  |-  ( ( ( cls `  J
) `  u )  e.  ( ( ( nei `  J ) `  {
y } )  i^i 
~P x )  <->  ( (
( cls `  J
) `  u )  e.  ( ( nei `  J
) `  { y } )  /\  (
( cls `  J
) `  u )  e.  ~P x ) )
4337, 41, 42sylanbrc 646 . . . . 5  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( ( ( nei `  J
) `  { y } )  i^i  ~P x ) )
447adantr 452 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  J  e.  Comp )
453clscld 17111 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Top  /\  u  C_  U. J )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( Clsd `  J ) )
4625, 31, 45syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( Clsd `  J ) )
47 cmpcld 17465 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Comp  /\  (
( cls `  J
) `  u )  e.  ( Clsd `  J
) )  ->  ( Jt  ( ( cls `  J
) `  u )
)  e.  Comp )
4844, 46, 47syl2anc 643 . . . . 5  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( Jt  ( ( cls `  J ) `
 u ) )  e.  Comp )
49 oveq2 6089 . . . . . . 7  |-  ( v  =  ( ( cls `  J ) `  u
)  ->  ( Jt  v
)  =  ( Jt  ( ( cls `  J
) `  u )
) )
5049eleq1d 2502 . . . . . 6  |-  ( v  =  ( ( cls `  J ) `  u
)  ->  ( ( Jt  v )  e.  Comp  <->  ( Jt  ( ( cls `  J
) `  u )
)  e.  Comp )
)
5150rspcev 3052 . . . . 5  |-  ( ( ( ( cls `  J
) `  u )  e.  ( ( ( nei `  J ) `  {
y } )  i^i 
~P x )  /\  ( Jt  ( ( cls `  J ) `  u
) )  e.  Comp )  ->  E. v  e.  ( ( ( nei `  J
) `  { y } )  i^i  ~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
5243, 48, 51syl2anc 643 . . . 4  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  E. v  e.  ( ( ( nei `  J
) `  { y } )  i^i  ~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
5324, 52rexlimddv 2834 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  E. v  e.  ( ( ( nei `  J ) `  {
y } )  i^i 
~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
5453ralrimivva 2798 . 2  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  ->  A. x  e.  J  A. y  e.  x  E. v  e.  ( ( ( nei `  J ) `  {
y } )  i^i 
~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
55 isnlly 17532 . 2  |-  ( J  e. 𝑛Locally 
Comp 
<->  ( J  e.  Top  /\ 
A. x  e.  J  A. y  e.  x  E. v  e.  (
( ( nei `  J
) `  { y } )  i^i  ~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
)
562, 54, 55sylanbrc 646 1  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  ->  J  e. 𝑛Locally  Comp )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359    = wceq 1652    e. wcel 1725   A.wral 2705   E.wrex 2706   {crab 2709    \ cdif 3317    i^i cin 3319    C_ wss 3320   ~Pcpw 3799   {csn 3814   U.cuni 4015   ` cfv 5454  (class class class)co 6081   ↾t crest 13648   Topctop 16958   Clsdccld 17080   clsccl 17082   neicnei 17161   Hauscha 17372   Compccmp 17449  𝑛Locally cnlly 17528
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2417  ax-rep 4320  ax-sep 4330  ax-nul 4338  ax-pow 4377  ax-pr 4403  ax-un 4701
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2285  df-mo 2286  df-clab 2423  df-cleq 2429  df-clel 2432  df-nfc 2561  df-ne 2601  df-ral 2710  df-rex 2711  df-reu 2712  df-rab 2714  df-v 2958  df-sbc 3162  df-csb 3252  df-dif 3323  df-un 3325  df-in 3327  df-ss 3334  df-pss 3336  df-nul 3629  df-if 3740  df-pw 3801  df-sn 3820  df-pr 3821  df-tp 3822  df-op 3823  df-uni 4016  df-int 4051  df-iun 4095  df-iin 4096  df-br 4213  df-opab 4267  df-mpt 4268  df-tr 4303  df-eprel 4494  df-id 4498  df-po 4503  df-so 4504  df-fr 4541  df-we 4543  df-ord 4584  df-on 4585  df-lim 4586  df-suc 4587  df-om 4846  df-xp 4884  df-rel 4885  df-cnv 4886  df-co 4887  df-dm 4888  df-rn 4889  df-res 4890  df-ima 4891  df-iota 5418  df-fun 5456  df-fn 5457  df-f 5458  df-f1 5459  df-fo 5460  df-f1o 5461  df-fv 5462  df-ov 6084  df-oprab 6085  df-mpt2 6086  df-1st 6349  df-2nd 6350  df-recs 6633  df-rdg 6668  df-1o 6724  df-oadd 6728  df-er 6905  df-en 7110  df-dom 7111  df-fin 7113  df-fi 7416  df-rest 13650  df-topgen 13667  df-top 16963  df-bases 16965  df-topon 16966  df-cld 17083  df-cls 17085  df-nei 17162  df-haus 17379  df-cmp 17450  df-nlly 17530
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