Metamath Proof Explorer


Theorem fclscf

Description: Characterization of fineness of topologies in terms of cluster points. (Contributed by Jeff Hankins, 12-Nov-2009) (Revised by Stefan O'Rear, 8-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion fclscf J TopOn X K TopOn X J K f Fil X K fClus f J fClus f

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpll J TopOn X K TopOn X J K x K fClus f J TopOn X
2 simplr J TopOn X K TopOn X J K x K fClus f K TopOn X
3 fclstopon x K fClus f K TopOn X f Fil X
4 3 ad2antll J TopOn X K TopOn X J K x K fClus f K TopOn X f Fil X
5 2 4 mpbid J TopOn X K TopOn X J K x K fClus f f Fil X
6 simprl J TopOn X K TopOn X J K x K fClus f J K
7 fclsss1 J TopOn X f Fil X J K K fClus f J fClus f
8 1 5 6 7 syl3anc J TopOn X K TopOn X J K x K fClus f K fClus f J fClus f
9 simprr J TopOn X K TopOn X J K x K fClus f x K fClus f
10 8 9 sseldd J TopOn X K TopOn X J K x K fClus f x J fClus f
11 10 expr J TopOn X K TopOn X J K x K fClus f x J fClus f
12 11 ssrdv J TopOn X K TopOn X J K K fClus f J fClus f
13 12 ralrimivw J TopOn X K TopOn X J K f Fil X K fClus f J fClus f
14 simpllr J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J K TopOn X
15 toponmax K TopOn X X K
16 ssid X X
17 eleq2 u = X y u y X
18 sseq1 u = X u X X X
19 17 18 anbi12d u = X y u u X y X X X
20 19 rspcev X K y X X X u K y u u X
21 16 20 mpanr2 X K y X u K y u u X
22 21 ex X K y X u K y u u X
23 14 15 22 3syl J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J y X u K y u u X
24 eleq2 x = X y x y X
25 sseq2 x = X u x u X
26 25 anbi2d x = X y u u x y u u X
27 26 rexbidv x = X u K y u u x u K y u u X
28 24 27 imbi12d x = X y x u K y u u x y X u K y u u X
29 23 28 syl5ibrcom J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x = X y x u K y u u x
30 simplll J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x J TopOn X
31 simprl J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x x J
32 simprrr J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x y x
33 supnfcls J TopOn X x J y x ¬ y J fClus y 𝒫 X | X x y
34 30 31 32 33 syl3anc J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x ¬ y J fClus y 𝒫 X | X x y
35 toponss J TopOn X x J x X
36 30 31 35 syl2anc J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x x X
37 36 32 sseldd J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x y X
38 simpllr J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x K TopOn X
39 toponmax J TopOn X X J
40 30 39 syl J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x X J
41 difssd J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x X x X
42 simprrl J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x x X
43 pssdifn0 x X x X X x
44 36 42 43 syl2anc J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x X x
45 supfil X J X x X X x y 𝒫 X | X x y Fil X
46 40 41 44 45 syl3anc J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x y 𝒫 X | X x y Fil X
47 fclsopn K TopOn X y 𝒫 X | X x y Fil X y K fClus y 𝒫 X | X x y y X u K y u n y 𝒫 X | X x y u n
48 38 46 47 syl2anc J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x y K fClus y 𝒫 X | X x y y X u K y u n y 𝒫 X | X x y u n
49 37 48 mpbirand J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x y K fClus y 𝒫 X | X x y u K y u n y 𝒫 X | X x y u n
50 oveq2 f = y 𝒫 X | X x y K fClus f = K fClus y 𝒫 X | X x y
51 oveq2 f = y 𝒫 X | X x y J fClus f = J fClus y 𝒫 X | X x y
52 50 51 sseq12d f = y 𝒫 X | X x y K fClus f J fClus f K fClus y 𝒫 X | X x y J fClus y 𝒫 X | X x y
53 simplr J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x f Fil X K fClus f J fClus f
54 52 53 46 rspcdva J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x K fClus y 𝒫 X | X x y J fClus y 𝒫 X | X x y
55 54 sseld J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x y K fClus y 𝒫 X | X x y y J fClus y 𝒫 X | X x y
56 49 55 sylbird J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K y u n y 𝒫 X | X x y u n y J fClus y 𝒫 X | X x y
57 34 56 mtod J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x ¬ u K y u n y 𝒫 X | X x y u n
58 rexanali u K y u ¬ n y 𝒫 X | X x y u n ¬ u K y u n y 𝒫 X | X x y u n
59 rexnal n y 𝒫 X | X x y ¬ u n ¬ n y 𝒫 X | X x y u n
60 sseq2 y = n X x y X x n
61 60 elrab n y 𝒫 X | X x y n 𝒫 X X x n
62 sslin X x n u X x u n
63 61 62 simplbiim n y 𝒫 X | X x y u X x u n
64 ssn0 u X x u n u X x u n
65 64 ex u X x u n u X x u n
66 65 necon1bd u X x u n ¬ u n u X x =
67 inssdif0 u X x u X x =
68 66 67 syl6ibr u X x u n ¬ u n u X x
69 toponss K TopOn X u K u X
70 38 69 sylan J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K u X
71 df-ss u X u X = u
72 70 71 sylib J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K u X = u
73 72 sseq1d J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K u X x u x
74 73 biimpd J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K u X x u x
75 68 74 syl9r J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K u X x u n ¬ u n u x
76 63 75 syl5 J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K n y 𝒫 X | X x y ¬ u n u x
77 76 rexlimdv J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K n y 𝒫 X | X x y ¬ u n u x
78 59 77 syl5bir J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K ¬ n y 𝒫 X | X x y u n u x
79 78 anim2d J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K y u ¬ n y 𝒫 X | X x y u n y u u x
80 79 reximdva J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K y u ¬ n y 𝒫 X | X x y u n u K y u u x
81 58 80 syl5bir J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x ¬ u K y u n y 𝒫 X | X x y u n u K y u u x
82 57 81 mpd J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K y u u x
83 82 anassrs J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K y u u x
84 83 exp32 J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x X y x u K y u u x
85 29 84 pm2.61dne J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J y x u K y u u x
86 85 ralrimiv J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J y x u K y u u x
87 topontop K TopOn X K Top
88 eltop2 K Top x K y x u K y u u x
89 14 87 88 3syl J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x K y x u K y u u x
90 86 89 mpbird J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x K
91 90 ex J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f x J x K
92 91 ssrdv J TopOn X K TopOn X f Fil X K fClus f J fClus f J K
93 13 92 impbida J TopOn X K TopOn X J K f Fil X K fClus f J fClus f