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Theorem mreiincl

Description: A nonempty indexed intersection of closed sets is closed. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Feb-2015)

Ref Expression
Assertion mreiincl ⊢ C ∈ Moore ⁡ X ∧ I ≠ ∅ ∧ ∀ y ∈ I S ∈ C → ⋂ y ∈ I S ∈ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dfiin2g ⊢ ∀ y ∈ I S ∈ C → ⋂ y ∈ I S = ⋂ s | ∃ y ∈ I s = S
2 1 3ad2ant3 ⊢ C ∈ Moore ⁡ X ∧ I ≠ ∅ ∧ ∀ y ∈ I S ∈ C → ⋂ y ∈ I S = ⋂ s | ∃ y ∈ I s = S
3 simp1 ⊢ C ∈ Moore ⁡ X ∧ I ≠ ∅ ∧ ∀ y ∈ I S ∈ C → C ∈ Moore ⁡ X
4 uniiunlem ⊢ ∀ y ∈ I S ∈ C → ∀ y ∈ I S ∈ C ↔ s | ∃ y ∈ I s = S ⊆ C
5 4 ibi ⊢ ∀ y ∈ I S ∈ C → s | ∃ y ∈ I s = S ⊆ C
6 5 3ad2ant3 ⊢ C ∈ Moore ⁡ X ∧ I ≠ ∅ ∧ ∀ y ∈ I S ∈ C → s | ∃ y ∈ I s = S ⊆ C
7 n0 ⊢ I ≠ ∅ ↔ ∃ y y ∈ I
8 nfra1 ⊢ Ⅎ y ∀ y ∈ I S ∈ C
9 nfre1 ⊢ Ⅎ y ∃ y ∈ I s = S
10 9 nfab ⊢ Ⅎ _ y s | ∃ y ∈ I s = S
11 nfcv ⊢ Ⅎ _ y ∅
12 10 11 nfne ⊢ Ⅎ y s | ∃ y ∈ I s = S ≠ ∅
13 8 12 nfim ⊢ Ⅎ y ∀ y ∈ I S ∈ C → s | ∃ y ∈ I s = S ≠ ∅
14 rsp ⊢ ∀ y ∈ I S ∈ C → y ∈ I → S ∈ C
15 14 com12 ⊢ y ∈ I → ∀ y ∈ I S ∈ C → S ∈ C
16 elisset ⊢ S ∈ C → ∃ s s = S
17 rspe ⊢ y ∈ I ∧ ∃ s s = S → ∃ y ∈ I ∃ s s = S
18 17 ex ⊢ y ∈ I → ∃ s s = S → ∃ y ∈ I ∃ s s = S
19 16 18 syl5 ⊢ y ∈ I → S ∈ C → ∃ y ∈ I ∃ s s = S
20 rexcom4 ⊢ ∃ y ∈ I ∃ s s = S ↔ ∃ s ∃ y ∈ I s = S
21 19 20 imbitrdi ⊢ y ∈ I → S ∈ C → ∃ s ∃ y ∈ I s = S
22 15 21 syld ⊢ y ∈ I → ∀ y ∈ I S ∈ C → ∃ s ∃ y ∈ I s = S
23 abn0 ⊢ s | ∃ y ∈ I s = S ≠ ∅ ↔ ∃ s ∃ y ∈ I s = S
24 22 23 imbitrrdi ⊢ y ∈ I → ∀ y ∈ I S ∈ C → s | ∃ y ∈ I s = S ≠ ∅
25 13 24 exlimi ⊢ ∃ y y ∈ I → ∀ y ∈ I S ∈ C → s | ∃ y ∈ I s = S ≠ ∅
26 7 25 sylbi ⊢ I ≠ ∅ → ∀ y ∈ I S ∈ C → s | ∃ y ∈ I s = S ≠ ∅
27 26 imp ⊢ I ≠ ∅ ∧ ∀ y ∈ I S ∈ C → s | ∃ y ∈ I s = S ≠ ∅
28 27 3adant1 ⊢ C ∈ Moore ⁡ X ∧ I ≠ ∅ ∧ ∀ y ∈ I S ∈ C → s | ∃ y ∈ I s = S ≠ ∅
29 mreintcl ⊢ C ∈ Moore ⁡ X ∧ s | ∃ y ∈ I s = S ⊆ C ∧ s | ∃ y ∈ I s = S ≠ ∅ → ⋂ s | ∃ y ∈ I s = S ∈ C
30 3 6 28 29 syl3anc ⊢ C ∈ Moore ⁡ X ∧ I ≠ ∅ ∧ ∀ y ∈ I S ∈ C → ⋂ s | ∃ y ∈ I s = S ∈ C
31 2 30 eqeltrd ⊢ C ∈ Moore ⁡ X ∧ I ≠ ∅ ∧ ∀ y ∈ I S ∈ C → ⋂ y ∈ I S ∈ C