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Theorem iinopn

Description: The intersection of a nonempty finite family of open sets is open. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Sep-2014)

Ref Expression
Assertion iinopn ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → ⋂ x ∈ A B ∈ J

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpr3 ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → ∀ x ∈ A B ∈ J
2 dfiin2g ⊢ ∀ x ∈ A B ∈ J → ⋂ x ∈ A B = ⋂ y | ∃ x ∈ A y = B
3 1 2 syl ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → ⋂ x ∈ A B = ⋂ y | ∃ x ∈ A y = B
4 simpl ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → J ∈ Top
5 eqid ⊢ x ∈ A ⟼ B = x ∈ A ⟼ B
6 5 rnmpt ⊢ ran ⁡ x ∈ A ⟼ B = y | ∃ x ∈ A y = B
7 5 fmpt ⊢ ∀ x ∈ A B ∈ J ↔ x ∈ A ⟼ B : A ⟶ J
8 1 7 sylib ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → x ∈ A ⟼ B : A ⟶ J
9 8 frnd ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → ran ⁡ x ∈ A ⟼ B ⊆ J
10 6 9 eqsstrrid ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → y | ∃ x ∈ A y = B ⊆ J
11 8 fdmd ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → dom ⁡ x ∈ A ⟼ B = A
12 simpr2 ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → A ≠ ∅
13 11 12 eqnetrd ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → dom ⁡ x ∈ A ⟼ B ≠ ∅
14 dm0rn0 ⊢ dom ⁡ x ∈ A ⟼ B = ∅ ↔ ran ⁡ x ∈ A ⟼ B = ∅
15 6 eqeq1i ⊢ ran ⁡ x ∈ A ⟼ B = ∅ ↔ y | ∃ x ∈ A y = B = ∅
16 14 15 bitri ⊢ dom ⁡ x ∈ A ⟼ B = ∅ ↔ y | ∃ x ∈ A y = B = ∅
17 16 necon3bii ⊢ dom ⁡ x ∈ A ⟼ B ≠ ∅ ↔ y | ∃ x ∈ A y = B ≠ ∅
18 13 17 sylib ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → y | ∃ x ∈ A y = B ≠ ∅
19 simpr1 ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → A ∈ Fin
20 abrexfi ⊢ A ∈ Fin → y | ∃ x ∈ A y = B ∈ Fin
21 19 20 syl ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → y | ∃ x ∈ A y = B ∈ Fin
22 fiinopn ⊢ J ∈ Top → y | ∃ x ∈ A y = B ⊆ J ∧ y | ∃ x ∈ A y = B ≠ ∅ ∧ y | ∃ x ∈ A y = B ∈ Fin → ⋂ y | ∃ x ∈ A y = B ∈ J
23 22 imp ⊢ J ∈ Top ∧ y | ∃ x ∈ A y = B ⊆ J ∧ y | ∃ x ∈ A y = B ≠ ∅ ∧ y | ∃ x ∈ A y = B ∈ Fin → ⋂ y | ∃ x ∈ A y = B ∈ J
24 4 10 18 21 23 syl13anc ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → ⋂ y | ∃ x ∈ A y = B ∈ J
25 3 24 eqeltrd ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ A B ∈ J → ⋂ x ∈ A B ∈ J