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Theorem neindisj2 17112
Description: A point  P belongs to the closure of a set  S iff every neighborhood of  P meets  S. (Contributed by FL, 15-Sep-2013.)
Hypothesis
Ref Expression
tpnei.1  |-  X  = 
U. J
Assertion
Ref Expression
neindisj2  |-  ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J ) `  S )  <->  A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/) ) )
Distinct variable groups:    n, J    P, n    S, n    n, X

Proof of Theorem neindisj2
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 tpnei.1 . . 3  |-  X  = 
U. J
21elcls 17062 . 2  |-  ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J ) `  S )  <->  A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) )
31isneip 17094 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  P  e.  X )  ->  ( n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } )  <->  ( n  C_  X  /\  E. x  e.  J  ( P  e.  x  /\  x  C_  n ) ) ) )
4 r19.29r 2792 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( E. x  e.  J  ( P  e.  x  /\  x  C_  n )  /\  A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) )  ->  E. x  e.  J  ( ( P  e.  x  /\  x  C_  n )  /\  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) )
5 pm3.35 571 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( P  e.  x  /\  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) ) )  ->  ( x  i^i 
S )  =/=  (/) )
6 ssrin 3511 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x 
C_  n  ->  (
x  i^i  S )  C_  ( n  i^i  S
) )
7 sseq2 3315 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( n  i^i  S )  =  (/)  ->  ( ( x  i^i  S ) 
C_  ( n  i^i 
S )  <->  ( x  i^i  S )  C_  (/) ) )
8 ss0 3603 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  i^i  S ) 
C_  (/)  ->  ( x  i^i  S )  =  (/) )
97, 8syl6bi 220 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( n  i^i  S )  =  (/)  ->  ( ( x  i^i  S ) 
C_  ( n  i^i 
S )  ->  (
x  i^i  S )  =  (/) ) )
106, 9syl5com 28 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x 
C_  n  ->  (
( n  i^i  S
)  =  (/)  ->  (
x  i^i  S )  =  (/) ) )
1110necon3d 2590 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x 
C_  n  ->  (
( x  i^i  S
)  =/=  (/)  ->  (
n  i^i  S )  =/=  (/) ) )
125, 11syl5com 28 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( P  e.  x  /\  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) ) )  ->  ( x  C_  n  ->  ( n  i^i 
S )  =/=  (/) ) )
1312ex 424 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  x  ->  (
( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) )  -> 
( x  C_  n  ->  ( n  i^i  S
)  =/=  (/) ) ) )
1413com23 74 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( P  e.  x  ->  (
x  C_  n  ->  ( ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) )  -> 
( n  i^i  S
)  =/=  (/) ) ) )
1514imp31 422 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( P  e.  x  /\  x  C_  n )  /\  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) )  ->  ( n  i^i 
S )  =/=  (/) )
1615rexlimivw 2771 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. x  e.  J  ( ( P  e.  x  /\  x  C_  n )  /\  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) )  ->  ( n  i^i 
S )  =/=  (/) )
174, 16syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( E. x  e.  J  ( P  e.  x  /\  x  C_  n )  /\  A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) )  ->  ( n  i^i 
S )  =/=  (/) )
1817ex 424 . . . . . . . . 9  |-  ( E. x  e.  J  ( P  e.  x  /\  x  C_  n )  -> 
( A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) )  -> 
( n  i^i  S
)  =/=  (/) ) )
1918adantl 453 . . . . . . . 8  |-  ( ( n  C_  X  /\  E. x  e.  J  ( P  e.  x  /\  x  C_  n ) )  ->  ( A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) )  ->  ( n  i^i  S )  =/=  (/) ) )
203, 19syl6bi 220 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Top  /\  P  e.  X )  ->  ( n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } )  ->  ( A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) )  -> 
( n  i^i  S
)  =/=  (/) ) ) )
21203adant2 976 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  ->  (
n  e.  ( ( nei `  J ) `
 { P }
)  ->  ( A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) )  ->  (
n  i^i  S )  =/=  (/) ) ) )
2221com23 74 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  ->  ( A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) )  -> 
( n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } )  ->  (
n  i^i  S )  =/=  (/) ) ) )
2322imp 419 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  /\  A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) ) )  ->  ( n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } )  ->  (
n  i^i  S )  =/=  (/) ) )
2423ralrimiv 2733 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  /\  A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) ) )  ->  A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/) )
25 opnneip 17108 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( J  e.  Top  /\  x  e.  J  /\  P  e.  x )  ->  x  e.  ( ( nei `  J ) `
 { P }
) )
26 ineq1 3480 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  =  x  ->  (
n  i^i  S )  =  ( x  i^i 
S ) )
2726neeq1d 2565 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  =  x  ->  (
( n  i^i  S
)  =/=  (/)  <->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) )
2827rspccva 2996 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/)  /\  x  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) )  -> 
( x  i^i  S
)  =/=  (/) )
29 idd 22 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( P  e.  X  /\  ( J  e.  Top  /\  x  e.  J  /\  P  e.  x )  /\  S  C_  X )  ->  ( ( x  i^i  S )  =/=  (/)  ->  ( x  i^i 
S )  =/=  (/) ) )
30293exp 1152 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  X  ->  (
( J  e.  Top  /\  x  e.  J  /\  P  e.  x )  ->  ( S  C_  X  ->  ( ( x  i^i 
S )  =/=  (/)  ->  (
x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) ) )
3130com14 84 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  i^i  S )  =/=  (/)  ->  ( ( J  e.  Top  /\  x  e.  J  /\  P  e.  x )  ->  ( S  C_  X  ->  ( P  e.  X  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) ) )
3228, 31syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/)  /\  x  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) )  -> 
( ( J  e. 
Top  /\  x  e.  J  /\  P  e.  x
)  ->  ( S  C_  X  ->  ( P  e.  X  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) ) )
3332ex 424 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A. n  e.  ( ( nei `  J ) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/)  ->  ( x  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } )  ->  (
( J  e.  Top  /\  x  e.  J  /\  P  e.  x )  ->  ( S  C_  X  ->  ( P  e.  X  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) ) ) ) ) )
3433com3l 77 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( ( nei `  J ) `  { P } )  ->  (
( J  e.  Top  /\  x  e.  J  /\  P  e.  x )  ->  ( A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/)  ->  ( S  C_  X  ->  ( P  e.  X  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) ) ) )
3525, 34mpcom 34 . . . . . . . . 9  |-  ( ( J  e.  Top  /\  x  e.  J  /\  P  e.  x )  ->  ( A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/)  ->  ( S  C_  X  ->  ( P  e.  X  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) ) )
36353expia 1155 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  x  e.  J )  ->  ( P  e.  x  ->  ( A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/)  ->  ( S  C_  X  ->  ( P  e.  X  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) ) ) )
3736com25 87 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Top  /\  x  e.  J )  ->  ( P  e.  X  ->  ( A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/)  ->  ( S  C_  X  ->  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) ) ) )
3837ex 424 . . . . . 6  |-  ( J  e.  Top  ->  (
x  e.  J  -> 
( P  e.  X  ->  ( A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/)  ->  ( S  C_  X  ->  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) ) ) ) )
3938com25 87 . . . . 5  |-  ( J  e.  Top  ->  ( S  C_  X  ->  ( P  e.  X  ->  ( A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/)  ->  ( x  e.  J  ->  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) ) ) ) )
40393imp1 1166 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  /\  A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/) )  ->  ( x  e.  J  ->  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) ) )
4140ralrimiv 2733 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  /\  A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/) )  ->  A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S )  =/=  (/) ) )
4224, 41impbida 806 . 2  |-  ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  ->  ( A. x  e.  J  ( P  e.  x  ->  ( x  i^i  S
)  =/=  (/) )  <->  A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/) ) )
432, 42bitrd 245 1  |-  ( ( J  e.  Top  /\  S  C_  X  /\  P  e.  X )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J ) `  S )  <->  A. n  e.  ( ( nei `  J
) `  { P } ) ( n  i^i  S )  =/=  (/) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    /\ w3a 936    = wceq 1649    e. wcel 1717    =/= wne 2552   A.wral 2651   E.wrex 2652    i^i cin 3264    C_ wss 3265   (/)c0 3573   {csn 3759   U.cuni 3959   ` cfv 5396   Topctop 16883   clsccl 17007   neicnei 17086
This theorem is referenced by:  islp2  17134  trnei  17847  flimclsi  17933
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 2370  ax-rep 4263  ax-sep 4273  ax-nul 4281  ax-pow 4320  ax-pr 4346  ax-un 4643
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 2244  df-mo 2245  df-clab 2376  df-cleq 2382  df-clel 2385  df-nfc 2514  df-ne 2554  df-ral 2656  df-rex 2657  df-reu 2658  df-rab 2660  df-v 2903  df-sbc 3107  df-csb 3197  df-dif 3268  df-un 3270  df-in 3272  df-ss 3279  df-nul 3574  df-if 3685  df-pw 3746  df-sn 3765  df-pr 3766  df-op 3768  df-uni 3960  df-int 3995  df-iun 4039  df-iin 4040  df-br 4156  df-opab 4210  df-mpt 4211  df-id 4441  df-xp 4826  df-rel 4827  df-cnv 4828  df-co 4829  df-dm 4830  df-rn 4831  df-res 4832  df-ima 4833  df-iota 5360  df-fun 5398  df-fn 5399  df-f 5400  df-f1 5401  df-fo 5402  df-f1o 5403  df-fv 5404  df-top 16888  df-cld 17008  df-ntr 17009  df-cls 17010  df-nei 17087
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