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Theorem hausnei2

Description: The Hausdorff condition still holds if one considers general neighborhoods instead of open sets. (Contributed by Jeff Hankins, 5-Sep-2009)

Ref Expression
Assertion hausnei2 J TopOn X J Haus x X y X x y u nei J x v nei J y u v =

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ishaus2 J TopOn X J Haus x X y X x y m J n J x m y n m n =
2 topontop J TopOn X J Top
3 simp1 J Top m J n J J Top
4 simp2 J Top m J n J m J
5 simp1 x m y n m n = x m
6 opnneip J Top m J x m m nei J x
7 3 4 5 6 syl2an3an J Top m J n J x m y n m n = m nei J x
8 simp3 J Top m J n J n J
9 simp2 x m y n m n = y n
10 opnneip J Top n J y n n nei J y
11 3 8 9 10 syl2an3an J Top m J n J x m y n m n = n nei J y
12 simpr3 J Top m J n J x m y n m n = m n =
13 ineq1 u = m u v = m v
14 13 eqeq1d u = m u v = m v =
15 ineq2 v = n m v = m n
16 15 eqeq1d v = n m v = m n =
17 14 16 rspc2ev m nei J x n nei J y m n = u nei J x v nei J y u v =
18 7 11 12 17 syl3anc J Top m J n J x m y n m n = u nei J x v nei J y u v =
19 18 ex J Top m J n J x m y n m n = u nei J x v nei J y u v =
20 19 3expib J Top m J n J x m y n m n = u nei J x v nei J y u v =
21 20 rexlimdvv J Top m J n J x m y n m n = u nei J x v nei J y u v =
22 neii2 J Top u nei J x m J x m m u
23 22 ex J Top u nei J x m J x m m u
24 neii2 J Top v nei J y n J y n n v
25 24 ex J Top v nei J y n J y n n v
26 vex x V
27 26 snss x m x m
28 27 anbi1i x m m u x m m u
29 vex y V
30 29 snss y n y n
31 30 anbi1i y n n v y n n v
32 simp1l x m m u y n n v u v = x m
33 simp2l x m m u y n n v u v = y n
34 ss2in m u n v m n u v
35 ssn0 m n u v m n u v
36 35 ex m n u v m n u v
37 36 necon4d m n u v u v = m n =
38 34 37 syl m u n v u v = m n =
39 38 ad2ant2l x m m u y n n v u v = m n =
40 39 3impia x m m u y n n v u v = m n =
41 32 33 40 3jca x m m u y n n v u v = x m y n m n =
42 41 3exp x m m u y n n v u v = x m y n m n =
43 31 42 syl5bir x m m u y n n v u v = x m y n m n =
44 43 com3r u v = x m m u y n n v x m y n m n =
45 44 imp u v = x m m u y n n v x m y n m n =
46 45 3adant1 J Top u v = x m m u y n n v x m y n m n =
47 46 reximdv J Top u v = x m m u n J y n n v n J x m y n m n =
48 47 3exp J Top u v = x m m u n J y n n v n J x m y n m n =
49 48 com34 J Top u v = n J y n n v x m m u n J x m y n m n =
50 49 3imp J Top u v = n J y n n v x m m u n J x m y n m n =
51 28 50 syl5bir J Top u v = n J y n n v x m m u n J x m y n m n =
52 51 reximdv J Top u v = n J y n n v m J x m m u m J n J x m y n m n =
53 52 3exp J Top u v = n J y n n v m J x m m u m J n J x m y n m n =
54 53 com24 J Top m J x m m u n J y n n v u v = m J n J x m y n m n =
55 54 impd J Top m J x m m u n J y n n v u v = m J n J x m y n m n =
56 23 25 55 syl2and J Top u nei J x v nei J y u v = m J n J x m y n m n =
57 56 rexlimdvv J Top u nei J x v nei J y u v = m J n J x m y n m n =
58 21 57 impbid J Top m J n J x m y n m n = u nei J x v nei J y u v =
59 58 imbi2d J Top x y m J n J x m y n m n = x y u nei J x v nei J y u v =
60 59 2ralbidv J Top x X y X x y m J n J x m y n m n = x X y X x y u nei J x v nei J y u v =
61 2 60 syl J TopOn X x X y X x y m J n J x m y n m n = x X y X x y u nei J x v nei J y u v =
62 1 61 bitrd J TopOn X J Haus x X y X x y u nei J x v nei J y u v =