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Theorem neibastop2

Description: In the topology generated by a neighborhood base, a set is a neighborhood of a point iff it contains a subset in the base. (Contributed by Jeff Hankins, 9-Sep-2009) (Proof shortened by Mario Carneiro, 11-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses neibastop1.1 φ X V
neibastop1.2 φ F : X 𝒫 𝒫 X
neibastop1.3 φ x X v F x w F x F x 𝒫 v w
neibastop1.4 J = o 𝒫 X | x o F x 𝒫 o
neibastop1.5 φ x X v F x x v
neibastop1.6 φ x X v F x t F x y t F y 𝒫 v
Assertion neibastop2 φ P X N nei J P N X F P 𝒫 N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 neibastop1.1 φ X V
2 neibastop1.2 φ F : X 𝒫 𝒫 X
3 neibastop1.3 φ x X v F x w F x F x 𝒫 v w
4 neibastop1.4 J = o 𝒫 X | x o F x 𝒫 o
5 neibastop1.5 φ x X v F x x v
6 neibastop1.6 φ x X v F x t F x y t F y 𝒫 v
7 1 2 3 4 neibastop1 φ J TopOn X
8 topontop J TopOn X J Top
9 7 8 syl φ J Top
10 9 adantr φ P X J Top
11 eqid J = J
12 11 neii1 J Top N nei J P N J
13 10 12 sylan φ P X N nei J P N J
14 toponuni J TopOn X X = J
15 7 14 syl φ X = J
16 15 ad2antrr φ P X N nei J P X = J
17 13 16 sseqtrrd φ P X N nei J P N X
18 neii2 J Top N nei J P y J P y y N
19 10 18 sylan φ P X N nei J P y J P y y N
20 pweq o = y 𝒫 o = 𝒫 y
21 20 ineq2d o = y F x 𝒫 o = F x 𝒫 y
22 21 neeq1d o = y F x 𝒫 o F x 𝒫 y
23 22 raleqbi1dv o = y x o F x 𝒫 o x y F x 𝒫 y
24 23 4 elrab2 y J y 𝒫 X x y F x 𝒫 y
25 simprrr φ P X N nei J P y 𝒫 X P y y N y N
26 25 sspwd φ P X N nei J P y 𝒫 X P y y N 𝒫 y 𝒫 N
27 sslin 𝒫 y 𝒫 N F P 𝒫 y F P 𝒫 N
28 26 27 syl φ P X N nei J P y 𝒫 X P y y N F P 𝒫 y F P 𝒫 N
29 simprrl φ P X N nei J P y 𝒫 X P y y N P y
30 snssg P X P y P y
31 30 ad3antlr φ P X N nei J P y 𝒫 X P y y N P y P y
32 29 31 mpbird φ P X N nei J P y 𝒫 X P y y N P y
33 fveq2 x = P F x = F P
34 33 ineq1d x = P F x 𝒫 y = F P 𝒫 y
35 34 neeq1d x = P F x 𝒫 y F P 𝒫 y
36 35 rspcv P y x y F x 𝒫 y F P 𝒫 y
37 32 36 syl φ P X N nei J P y 𝒫 X P y y N x y F x 𝒫 y F P 𝒫 y
38 ssn0 F P 𝒫 y F P 𝒫 N F P 𝒫 y F P 𝒫 N
39 28 37 38 syl6an φ P X N nei J P y 𝒫 X P y y N x y F x 𝒫 y F P 𝒫 N
40 39 expr φ P X N nei J P y 𝒫 X P y y N x y F x 𝒫 y F P 𝒫 N
41 40 com23 φ P X N nei J P y 𝒫 X x y F x 𝒫 y P y y N F P 𝒫 N
42 41 expimpd φ P X N nei J P y 𝒫 X x y F x 𝒫 y P y y N F P 𝒫 N
43 24 42 syl5bi φ P X N nei J P y J P y y N F P 𝒫 N
44 43 rexlimdv φ P X N nei J P y J P y y N F P 𝒫 N
45 19 44 mpd φ P X N nei J P F P 𝒫 N
46 17 45 jca φ P X N nei J P N X F P 𝒫 N
47 46 ex φ P X N nei J P N X F P 𝒫 N
48 n0 F P 𝒫 N s s F P 𝒫 N
49 elin s F P 𝒫 N s F P s 𝒫 N
50 simprl φ P X N X s F P s 𝒫 N N X
51 15 ad2antrr φ P X N X s F P s 𝒫 N X = J
52 50 51 sseqtrd φ P X N X s F P s 𝒫 N N J
53 1 ad2antrr φ P X N X s F P s 𝒫 N X V
54 2 ad2antrr φ P X N X s F P s 𝒫 N F : X 𝒫 𝒫 X
55 simpll φ P X N X s F P s 𝒫 N φ
56 55 3 sylan φ P X N X s F P s 𝒫 N x X v F x w F x F x 𝒫 v w
57 55 5 sylan φ P X N X s F P s 𝒫 N x X v F x x v
58 55 6 sylan φ P X N X s F P s 𝒫 N x X v F x t F x y t F y 𝒫 v
59 simplr φ P X N X s F P s 𝒫 N P X
60 simprrl φ P X N X s F P s 𝒫 N s F P
61 simprrr φ P X N X s F P s 𝒫 N s 𝒫 N
62 61 elpwid φ P X N X s F P s 𝒫 N s N
63 fveq2 n = x F n = F x
64 63 ineq1d n = x F n 𝒫 b = F x 𝒫 b
65 64 cbviunv n X F n 𝒫 b = x X F x 𝒫 b
66 pweq b = z 𝒫 b = 𝒫 z
67 66 ineq2d b = z F x 𝒫 b = F x 𝒫 z
68 67 iuneq2d b = z x X F x 𝒫 b = x X F x 𝒫 z
69 65 68 eqtrid b = z n X F n 𝒫 b = x X F x 𝒫 z
70 69 cbviunv b a n X F n 𝒫 b = z a x X F x 𝒫 z
71 70 mpteq2i a V b a n X F n 𝒫 b = a V z a x X F x 𝒫 z
72 rdgeq1 a V b a n X F n 𝒫 b = a V z a x X F x 𝒫 z rec a V b a n X F n 𝒫 b s = rec a V z a x X F x 𝒫 z s
73 71 72 ax-mp rec a V b a n X F n 𝒫 b s = rec a V z a x X F x 𝒫 z s
74 73 reseq1i rec a V b a n X F n 𝒫 b s ω = rec a V z a x X F x 𝒫 z s ω
75 pweq g = f 𝒫 g = 𝒫 f
76 75 ineq2d g = f F w 𝒫 g = F w 𝒫 f
77 76 neeq1d g = f F w 𝒫 g F w 𝒫 f
78 77 cbvrexvw g ran rec a V b a n X F n 𝒫 b s ω F w 𝒫 g f ran rec a V b a n X F n 𝒫 b s ω F w 𝒫 f
79 fveq2 w = y F w = F y
80 79 ineq1d w = y F w 𝒫 f = F y 𝒫 f
81 80 neeq1d w = y F w 𝒫 f F y 𝒫 f
82 81 rexbidv w = y f ran rec a V b a n X F n 𝒫 b s ω F w 𝒫 f f ran rec a V b a n X F n 𝒫 b s ω F y 𝒫 f
83 78 82 syl5bb w = y g ran rec a V b a n X F n 𝒫 b s ω F w 𝒫 g f ran rec a V b a n X F n 𝒫 b s ω F y 𝒫 f
84 83 cbvrabv w X | g ran rec a V b a n X F n 𝒫 b s ω F w 𝒫 g = y X | f ran rec a V b a n X F n 𝒫 b s ω F y 𝒫 f
85 53 54 56 4 57 58 59 50 60 62 74 84 neibastop2lem φ P X N X s F P s 𝒫 N u J P u u N
86 9 ad2antrr φ P X N X s F P s 𝒫 N J Top
87 59 51 eleqtrd φ P X N X s F P s 𝒫 N P J
88 11 isneip J Top P J N nei J P N J u J P u u N
89 86 87 88 syl2anc φ P X N X s F P s 𝒫 N N nei J P N J u J P u u N
90 52 85 89 mpbir2and φ P X N X s F P s 𝒫 N N nei J P
91 90 expr φ P X N X s F P s 𝒫 N N nei J P
92 49 91 syl5bi φ P X N X s F P 𝒫 N N nei J P
93 92 exlimdv φ P X N X s s F P 𝒫 N N nei J P
94 48 93 syl5bi φ P X N X F P 𝒫 N N nei J P
95 94 expimpd φ P X N X F P 𝒫 N N nei J P
96 47 95 impbid φ P X N nei J P N X F P 𝒫 N