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Theorem isr0 17428
Description: The property " J is an R0 space". A space is R0 if any two topologically distinguishable points are separated (there is an open set containing each one and disjoint from the other). Or in contraposition, if every open set which contains  x also contains  y, so there is no separation, then  x and  y are members of the same open sets. We have chosen not to give this definition a name, because it turns out that a space is R0 if and only if its Kolmogorov quotient is T1, so that is what we prove here. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Aug-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
kqval.2  |-  F  =  ( x  e.  X  |->  { y  e.  J  |  x  e.  y } )
Assertion
Ref Expression
isr0  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  ( (KQ `  J )  e.  Fre  <->  A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) ) ) )
Distinct variable groups:    w, o, x, y, z, J    o, F, w, z    o, X, w, x, y, z
Allowed substitution hints:    F( x, y)

Proof of Theorem isr0
Dummy variables  a 
b  v are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 kqval.2 . . . . . . . . . . . 12  |-  F  =  ( x  e.  X  |->  { y  e.  J  |  x  e.  y } )
21kqid 17419 . . . . . . . . . . 11  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  F  e.  ( J  Cn  (KQ `  J ) ) )
32ad2antrr 706 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  ->  F  e.  ( J  Cn  (KQ `  J ) ) )
4 cnima 16994 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( F  e.  ( J  Cn  (KQ `  J
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  ( `' F " v )  e.  J )
53, 4sylan 457 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  ( `' F " v )  e.  J )
6 eleq2 2344 . . . . . . . . . . 11  |-  ( o  =  ( `' F " v )  ->  (
z  e.  o  <->  z  e.  ( `' F " v ) ) )
7 eleq2 2344 . . . . . . . . . . 11  |-  ( o  =  ( `' F " v )  ->  (
w  e.  o  <->  w  e.  ( `' F " v ) ) )
86, 7imbi12d 311 . . . . . . . . . 10  |-  ( o  =  ( `' F " v )  ->  (
( z  e.  o  ->  w  e.  o )  <->  ( z  e.  ( `' F "
v )  ->  w  e.  ( `' F "
v ) ) ) )
98rspcv 2880 . . . . . . . . 9  |-  ( ( `' F " v )  e.  J  ->  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  ( z  e.  ( `' F "
v )  ->  w  e.  ( `' F "
v ) ) ) )
105, 9syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  ( A. o  e.  J  (
z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  ( z  e.  ( `' F " v )  ->  w  e.  ( `' F " v ) ) ) )
111kqffn 17416 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  F  Fn  X )
1211ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  ->  F  Fn  X )
1312adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  F  Fn  X )
14 fnfun 5341 . . . . . . . . . . 11  |-  ( F  Fn  X  ->  Fun  F )
1513, 14syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  Fun  F )
16 simprl 732 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
z  e.  X )
1716adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  z  e.  X )
18 fndm 5343 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( F  Fn  X  ->  dom  F  =  X )
1913, 18syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  dom  F  =  X )
2017, 19eleqtrrd 2360 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  z  e.  dom  F )
21 fvimacnv 5640 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( Fun  F  /\  z  e.  dom  F )  -> 
( ( F `  z )  e.  v  <-> 
z  e.  ( `' F " v ) ) )
2215, 20, 21syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  ( ( F `  z )  e.  v  <->  z  e.  ( `' F " v ) ) )
23 simprr 733 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  ->  w  e.  X )
2423adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  w  e.  X )
2524, 19eleqtrrd 2360 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  w  e.  dom  F )
26 fvimacnv 5640 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( Fun  F  /\  w  e.  dom  F )  -> 
( ( F `  w )  e.  v  <-> 
w  e.  ( `' F " v ) ) )
2715, 25, 26syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  ( ( F `  w )  e.  v  <->  w  e.  ( `' F " v ) ) )
2822, 27imbi12d 311 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  ( (
( F `  z
)  e.  v  -> 
( F `  w
)  e.  v )  <-> 
( z  e.  ( `' F " v )  ->  w  e.  ( `' F " v ) ) ) )
2910, 28sylibrd 225 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X
) )  /\  v  e.  (KQ `  J ) )  ->  ( A. o  e.  J  (
z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v ) ) )
3029ralrimdva 2633 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v ) ) )
31 simplr 731 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
(KQ `  J )  e.  Fre )
32 fnfvelrn 5662 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  Fn  X  /\  z  e.  X )  ->  ( F `  z
)  e.  ran  F
)
3312, 16, 32syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
( F `  z
)  e.  ran  F
)
341kqtopon 17418 . . . . . . . . . 10  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  (KQ `  J
)  e.  (TopOn `  ran  F ) )
3534ad2antrr 706 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
(KQ `  J )  e.  (TopOn `  ran  F ) )
36 toponuni 16665 . . . . . . . . 9  |-  ( (KQ
`  J )  e.  (TopOn `  ran  F )  ->  ran  F  =  U. (KQ `  J ) )
3735, 36syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  ->  ran  F  =  U. (KQ `  J ) )
3833, 37eleqtrd 2359 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
( F `  z
)  e.  U. (KQ `  J ) )
39 fnfvelrn 5662 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F  Fn  X  /\  w  e.  X )  ->  ( F `  w
)  e.  ran  F
)
4012, 23, 39syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
( F `  w
)  e.  ran  F
)
4140, 37eleqtrd 2359 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
( F `  w
)  e.  U. (KQ `  J ) )
42 eqid 2283 . . . . . . . 8  |-  U. (KQ `  J )  =  U. (KQ `  J )
4342t1sep2 17097 . . . . . . 7  |-  ( ( (KQ `  J )  e.  Fre  /\  ( F `  z )  e.  U. (KQ `  J
)  /\  ( F `  w )  e.  U. (KQ `  J ) )  ->  ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) )
4431, 38, 41, 43syl3anc 1182 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) )
4530, 44syld 40 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) )
461kqfeq 17415 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X  /\  w  e.  X )  ->  (
( F `  z
)  =  ( F `
 w )  <->  A. y  e.  J  ( z  e.  y  <->  w  e.  y
) ) )
47 eleq2 2344 . . . . . . . . . 10  |-  ( o  =  y  ->  (
z  e.  o  <->  z  e.  y ) )
48 eleq2 2344 . . . . . . . . . 10  |-  ( o  =  y  ->  (
w  e.  o  <->  w  e.  y ) )
4947, 48bibi12d 312 . . . . . . . . 9  |-  ( o  =  y  ->  (
( z  e.  o  <-> 
w  e.  o )  <-> 
( z  e.  y  <-> 
w  e.  y ) ) )
5049cbvralv 2764 . . . . . . . 8  |-  ( A. o  e.  J  (
z  e.  o  <->  w  e.  o )  <->  A. y  e.  J  ( z  e.  y  <->  w  e.  y
) )
5146, 50syl6bbr 254 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X  /\  w  e.  X )  ->  (
( F `  z
)  =  ( F `
 w )  <->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) ) )
52513expb 1152 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (
z  e.  X  /\  w  e.  X )
)  ->  ( ( F `  z )  =  ( F `  w )  <->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) ) )
5352adantlr 695 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
( ( F `  z )  =  ( F `  w )  <->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <-> 
w  e.  o ) ) )
5445, 53sylibd 205 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  /\  ( z  e.  X  /\  w  e.  X ) )  -> 
( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) ) )
5554ralrimivva 2635 . . 3  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  (KQ `  J )  e.  Fre )  ->  A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) ) )
5655ex 423 . 2  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  ( (KQ `  J )  e.  Fre  ->  A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) ) ) )
57 simpll 730 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  /\  w  e.  X )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
581kqopn 17425 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  o  e.  J )  ->  ( F " o )  e.  (KQ `  J ) )
5957, 58sylan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X
)  /\  w  e.  X )  /\  o  e.  J )  ->  ( F " o )  e.  (KQ `  J ) )
60 eleq2 2344 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  ( F "
o )  ->  (
( F `  z
)  e.  v  <->  ( F `  z )  e.  ( F " o ) ) )
61 eleq2 2344 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  ( F "
o )  ->  (
( F `  w
)  e.  v  <->  ( F `  w )  e.  ( F " o ) ) )
6260, 61imbi12d 311 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  ( F "
o )  ->  (
( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  <->  ( ( F `
 z )  e.  ( F " o
)  ->  ( F `  w )  e.  ( F " o ) ) ) )
6362rspcv 2880 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( F " o )  e.  (KQ `  J
)  ->  ( A. v  e.  (KQ `  J
) ( ( F `
 z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  ( ( F `  z )  e.  ( F " o
)  ->  ( F `  w )  e.  ( F " o ) ) ) )
6459, 63syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X
)  /\  w  e.  X )  /\  o  e.  J )  ->  ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  (
( F `  z
)  e.  ( F
" o )  -> 
( F `  w
)  e.  ( F
" o ) ) ) )
651kqfvima 17421 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  o  e.  J  /\  z  e.  X )  ->  (
z  e.  o  <->  ( F `  z )  e.  ( F " o ) ) )
66653expa 1151 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  o  e.  J )  /\  z  e.  X )  ->  (
z  e.  o  <->  ( F `  z )  e.  ( F " o ) ) )
6766an32s 779 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  /\  o  e.  J )  ->  (
z  e.  o  <->  ( F `  z )  e.  ( F " o ) ) )
6867adantlr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X
)  /\  w  e.  X )  /\  o  e.  J )  ->  (
z  e.  o  <->  ( F `  z )  e.  ( F " o ) ) )
691kqfvima 17421 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  o  e.  J  /\  w  e.  X )  ->  (
w  e.  o  <->  ( F `  w )  e.  ( F " o ) ) )
70693expa 1151 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  o  e.  J )  /\  w  e.  X )  ->  (
w  e.  o  <->  ( F `  w )  e.  ( F " o ) ) )
7170an32s 779 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  w  e.  X )  /\  o  e.  J )  ->  (
w  e.  o  <->  ( F `  w )  e.  ( F " o ) ) )
7271adantllr 699 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X
)  /\  w  e.  X )  /\  o  e.  J )  ->  (
w  e.  o  <->  ( F `  w )  e.  ( F " o ) ) )
7368, 72imbi12d 311 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X
)  /\  w  e.  X )  /\  o  e.  J )  ->  (
( z  e.  o  ->  w  e.  o )  <->  ( ( F `
 z )  e.  ( F " o
)  ->  ( F `  w )  e.  ( F " o ) ) ) )
7464, 73sylibrd 225 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X
)  /\  w  e.  X )  /\  o  e.  J )  ->  ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  (
z  e.  o  ->  w  e.  o )
) )
7574ralrimdva 2633 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  /\  w  e.  X )  ->  ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o ) ) )
761kqfval 17414 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  ->  ( F `  z )  =  { y  e.  J  |  z  e.  y } )
7776adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  /\  w  e.  X )  ->  ( F `  z )  =  { y  e.  J  |  z  e.  y } )
781kqfval 17414 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  w  e.  X )  ->  ( F `  w )  =  { y  e.  J  |  w  e.  y } )
7978adantlr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  /\  w  e.  X )  ->  ( F `  w )  =  { y  e.  J  |  w  e.  y } )
8077, 79eqeq12d 2297 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  /\  w  e.  X )  ->  (
( F `  z
)  =  ( F `
 w )  <->  { y  e.  J  |  z  e.  y }  =  {
y  e.  J  |  w  e.  y }
) )
81 rabbi 2718 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  J  (
z  e.  y  <->  w  e.  y )  <->  { y  e.  J  |  z  e.  y }  =  {
y  e.  J  |  w  e.  y }
)
8250, 81bitri 240 . . . . . . . . 9  |-  ( A. o  e.  J  (
z  e.  o  <->  w  e.  o )  <->  { y  e.  J  |  z  e.  y }  =  {
y  e.  J  |  w  e.  y }
)
8380, 82syl6bbr 254 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  /\  w  e.  X )  ->  (
( F `  z
)  =  ( F `
 w )  <->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) ) )
8483biimprd 214 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  /\  w  e.  X )  ->  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  <-> 
w  e.  o )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) )
8575, 84imim12d 68 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  /\  w  e.  X )  ->  (
( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) )  ->  ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) ) )
8685ralimdva 2621 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  z  e.  X )  ->  ( A. w  e.  X  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) )  ->  A. w  e.  X  ( A. v  e.  (KQ `  J
) ( ( F `
 z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) ) )
8786ralimdva 2621 . . . 4  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  ( A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) )  ->  A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. v  e.  (KQ `  J
) ( ( F `
 z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) ) )
88 eleq1 2343 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  ( F `  z )  ->  (
a  e.  v  <->  ( F `  z )  e.  v ) )
8988imbi1d 308 . . . . . . . . . 10  |-  ( a  =  ( F `  z )  ->  (
( a  e.  v  ->  b  e.  v )  <->  ( ( F `
 z )  e.  v  ->  b  e.  v ) ) )
9089ralbidv 2563 . . . . . . . . 9  |-  ( a  =  ( F `  z )  ->  ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( a  e.  v  ->  b  e.  v )  <->  A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  b  e.  v ) ) )
91 eqeq1 2289 . . . . . . . . 9  |-  ( a  =  ( F `  z )  ->  (
a  =  b  <->  ( F `  z )  =  b ) )
9290, 91imbi12d 311 . . . . . . . 8  |-  ( a  =  ( F `  z )  ->  (
( A. v  e.  (KQ `  J ) ( a  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  a  =  b )  <->  ( A. v  e.  (KQ `  J
) ( ( F `
 z )  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  b ) ) )
9392ralbidv 2563 . . . . . . 7  |-  ( a  =  ( F `  z )  ->  ( A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( a  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  a  =  b )  <->  A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ `  J
) ( ( F `
 z )  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  b ) ) )
9493ralrn 5668 . . . . . 6  |-  ( F  Fn  X  ->  ( A. a  e.  ran  F A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( a  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  a  =  b )  <->  A. z  e.  X  A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ `  J
) ( ( F `
 z )  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  b ) ) )
95 eleq1 2343 . . . . . . . . . . 11  |-  ( b  =  ( F `  w )  ->  (
b  e.  v  <->  ( F `  w )  e.  v ) )
9695imbi2d 307 . . . . . . . . . 10  |-  ( b  =  ( F `  w )  ->  (
( ( F `  z )  e.  v  ->  b  e.  v )  <->  ( ( F `
 z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v ) ) )
9796ralbidv 2563 . . . . . . . . 9  |-  ( b  =  ( F `  w )  ->  ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  b  e.  v )  <->  A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v ) ) )
98 eqeq2 2292 . . . . . . . . 9  |-  ( b  =  ( F `  w )  ->  (
( F `  z
)  =  b  <->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) )
9997, 98imbi12d 311 . . . . . . . 8  |-  ( b  =  ( F `  w )  ->  (
( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  b )  <->  ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) ) )
10099ralrn 5668 . . . . . . 7  |-  ( F  Fn  X  ->  ( A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  b )  <->  A. w  e.  X  ( A. v  e.  (KQ
`  J ) ( ( F `  z
)  e.  v  -> 
( F `  w
)  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) ) )
101100ralbidv 2563 . . . . . 6  |-  ( F  Fn  X  ->  ( A. z  e.  X  A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( ( F `  z )  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  b )  <->  A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. v  e.  (KQ
`  J ) ( ( F `  z
)  e.  v  -> 
( F `  w
)  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) ) )
10294, 101bitrd 244 . . . . 5  |-  ( F  Fn  X  ->  ( A. a  e.  ran  F A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ `  J ) ( a  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  a  =  b )  <->  A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. v  e.  (KQ `  J
) ( ( F `
 z )  e.  v  ->  ( F `  w )  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) ) )
10311, 102syl 15 . . . 4  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  ( A. a  e.  ran  F A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ
`  J ) ( a  e.  v  -> 
b  e.  v )  ->  a  =  b )  <->  A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. v  e.  (KQ
`  J ) ( ( F `  z
)  e.  v  -> 
( F `  w
)  e.  v )  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) ) ) )
10487, 103sylibrd 225 . . 3  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  ( A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) )  ->  A. a  e.  ran  F A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ `  J
) ( a  e.  v  ->  b  e.  v )  ->  a  =  b ) ) )
105 ist1-2 17075 . . . 4  |-  ( (KQ
`  J )  e.  (TopOn `  ran  F )  ->  ( (KQ `  J )  e.  Fre  <->  A. a  e.  ran  F A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ
`  J ) ( a  e.  v  -> 
b  e.  v )  ->  a  =  b ) ) )
10634, 105syl 15 . . 3  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  ( (KQ `  J )  e.  Fre  <->  A. a  e.  ran  F A. b  e.  ran  F ( A. v  e.  (KQ
`  J ) ( a  e.  v  -> 
b  e.  v )  ->  a  =  b ) ) )
107104, 106sylibrd 225 . 2  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  ( A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) )  ->  (KQ `  J )  e.  Fre ) )
10856, 107impbid 183 1  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  ( (KQ `  J )  e.  Fre  <->  A. z  e.  X  A. w  e.  X  ( A. o  e.  J  ( z  e.  o  ->  w  e.  o )  ->  A. o  e.  J  ( z  e.  o  <->  w  e.  o
) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   {crab 2547   U.cuni 3827    e. cmpt 4077   `'ccnv 4688   dom cdm 4689   ran crn 4690   "cima 4692   Fun wfun 5249    Fn wfn 5250   ` cfv 5255  (class class class)co 5858  TopOnctopon 16632    Cn ccn 16954   Frect1 17035  KQckq 17384
This theorem is referenced by:  r0sep  17439
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-id 4309  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-map 6774  df-topgen 13344  df-qtop 13410  df-top 16636  df-topon 16639  df-cld 16756  df-cn 16957  df-t1 17042  df-kq 17385
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