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Theorem regsep2

Description: In a regular space, a closed set is separated by open sets from a point not in it. (Contributed by Jeff Hankins, 1-Feb-2010) (Revised by Mario Carneiro, 25-Aug-2015)

Ref Expression
Hypothesis t1sep.1 X = J
Assertion regsep2 J Reg C Clsd J A X ¬ A C x J y J C x A y x y =

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 t1sep.1 X = J
2 regtop J Reg J Top
3 2 ad2antrr J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C J Top
4 elssuni y J y J
5 4 1 sseqtrrdi y J y X
6 5 ad2antrl J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C y X
7 1 clscld J Top y X cls J y Clsd J
8 3 6 7 syl2anc J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C cls J y Clsd J
9 1 cldopn cls J y Clsd J X cls J y J
10 8 9 syl J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C X cls J y J
11 simprrr J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C cls J y X C
12 1 clsss3 J Top y X cls J y X
13 3 6 12 syl2anc J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C cls J y X
14 simplr1 J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C C Clsd J
15 1 cldss C Clsd J C X
16 14 15 syl J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C C X
17 ssconb cls J y X C X cls J y X C C X cls J y
18 13 16 17 syl2anc J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C cls J y X C C X cls J y
19 11 18 mpbid J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C C X cls J y
20 simprrl J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C A y
21 1 sscls J Top y X y cls J y
22 3 6 21 syl2anc J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C y cls J y
23 sslin y cls J y X cls J y y X cls J y cls J y
24 22 23 syl J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C X cls J y y X cls J y cls J y
25 incom X cls J y cls J y = cls J y X cls J y
26 disjdif cls J y X cls J y =
27 25 26 eqtri X cls J y cls J y =
28 sseq0 X cls J y y X cls J y cls J y X cls J y cls J y = X cls J y y =
29 24 27 28 sylancl J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C X cls J y y =
30 sseq2 x = X cls J y C x C X cls J y
31 ineq1 x = X cls J y x y = X cls J y y
32 31 eqeq1d x = X cls J y x y = X cls J y y =
33 30 32 3anbi13d x = X cls J y C x A y x y = C X cls J y A y X cls J y y =
34 33 rspcev X cls J y J C X cls J y A y X cls J y y = x J C x A y x y =
35 10 19 20 29 34 syl13anc J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C x J C x A y x y =
36 simpl J Reg C Clsd J A X ¬ A C J Reg
37 simpr1 J Reg C Clsd J A X ¬ A C C Clsd J
38 1 cldopn C Clsd J X C J
39 37 38 syl J Reg C Clsd J A X ¬ A C X C J
40 simpr2 J Reg C Clsd J A X ¬ A C A X
41 simpr3 J Reg C Clsd J A X ¬ A C ¬ A C
42 40 41 eldifd J Reg C Clsd J A X ¬ A C A X C
43 regsep J Reg X C J A X C y J A y cls J y X C
44 36 39 42 43 syl3anc J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C
45 35 44 reximddv J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J x J C x A y x y =
46 rexcom y J x J C x A y x y = x J y J C x A y x y =
47 45 46 sylib J Reg C Clsd J A X ¬ A C x J y J C x A y x y =