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Theorem neificl

Description: Neighborhoods are closed under finite intersection. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009) (Revised by Mario Carneiro, 25-Nov-2013)

Ref Expression
Assertion neificl ⊢ J ∈ Top ∧ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅ → ⋂ N ∈ nei ⁡ J ⁡ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simprl ⊢ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅ → N ∈ Fin
2 innei ⊢ J ∈ Top ∧ x ∈ nei ⁡ J ⁡ S ∧ y ∈ nei ⁡ J ⁡ S → x ∩ y ∈ nei ⁡ J ⁡ S
3 2 3expib ⊢ J ∈ Top → x ∈ nei ⁡ J ⁡ S ∧ y ∈ nei ⁡ J ⁡ S → x ∩ y ∈ nei ⁡ J ⁡ S
4 3 ralrimivv ⊢ J ∈ Top → ∀ x ∈ nei ⁡ J ⁡ S ∀ y ∈ nei ⁡ J ⁡ S x ∩ y ∈ nei ⁡ J ⁡ S
5 fiint ⊢ ∀ x ∈ nei ⁡ J ⁡ S ∀ y ∈ nei ⁡ J ⁡ S x ∩ y ∈ nei ⁡ J ⁡ S ↔ ∀ x x ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ x ≠ ∅ ∧ x ∈ Fin → ⋂ x ∈ nei ⁡ J ⁡ S
6 4 5 sylib ⊢ J ∈ Top → ∀ x x ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ x ≠ ∅ ∧ x ∈ Fin → ⋂ x ∈ nei ⁡ J ⁡ S
7 sseq1 ⊢ x = N → x ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ↔ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S
8 neeq1 ⊢ x = N → x ≠ ∅ ↔ N ≠ ∅
9 eleq1 ⊢ x = N → x ∈ Fin ↔ N ∈ Fin
10 7 8 9 3anbi123d ⊢ x = N → x ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ x ≠ ∅ ∧ x ∈ Fin ↔ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ≠ ∅ ∧ N ∈ Fin
11 3ancomb ⊢ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ≠ ∅ ∧ N ∈ Fin ↔ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅
12 3anass ⊢ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅ ↔ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅
13 11 12 bitri ⊢ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ≠ ∅ ∧ N ∈ Fin ↔ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅
14 10 13 bitrdi ⊢ x = N → x ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ x ≠ ∅ ∧ x ∈ Fin ↔ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅
15 inteq ⊢ x = N → ⋂ x = ⋂ N
16 15 eleq1d ⊢ x = N → ⋂ x ∈ nei ⁡ J ⁡ S ↔ ⋂ N ∈ nei ⁡ J ⁡ S
17 14 16 imbi12d ⊢ x = N → x ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ x ≠ ∅ ∧ x ∈ Fin → ⋂ x ∈ nei ⁡ J ⁡ S ↔ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅ → ⋂ N ∈ nei ⁡ J ⁡ S
18 17 spcgv ⊢ N ∈ Fin → ∀ x x ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ x ≠ ∅ ∧ x ∈ Fin → ⋂ x ∈ nei ⁡ J ⁡ S → N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅ → ⋂ N ∈ nei ⁡ J ⁡ S
19 6 18 syl5 ⊢ N ∈ Fin → J ∈ Top → N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅ → ⋂ N ∈ nei ⁡ J ⁡ S
20 19 com3l ⊢ J ∈ Top → N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅ → N ∈ Fin → ⋂ N ∈ nei ⁡ J ⁡ S
21 1 20 mpdi ⊢ J ∈ Top → N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅ → ⋂ N ∈ nei ⁡ J ⁡ S
22 21 impl ⊢ J ∈ Top ∧ N ⊆ nei ⁡ J ⁡ S ∧ N ∈ Fin ∧ N ≠ ∅ → ⋂ N ∈ nei ⁡ J ⁡ S