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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 ( 𝜑𝑋𝑉 )
neibastop1.2 ( 𝜑𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 𝒫 𝒫 𝑋 ∖ { ∅ } ) )
neibastop1.3 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ 𝑤 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 ( 𝑣𝑤 ) ) ≠ ∅ )
neibastop1.4 𝐽 = { 𝑜 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ∀ 𝑥𝑜 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) ≠ ∅ }
neibastop1.5 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → 𝑥𝑣 )
neibastop1.6 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ∃ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ )
Assertion neibastop2 ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) → ( 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ↔ ( 𝑁𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 neibastop1.1 ( 𝜑𝑋𝑉 )
2 neibastop1.2 ( 𝜑𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 𝒫 𝒫 𝑋 ∖ { ∅ } ) )
3 neibastop1.3 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ 𝑤 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 ( 𝑣𝑤 ) ) ≠ ∅ )
4 neibastop1.4 𝐽 = { 𝑜 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ∀ 𝑥𝑜 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) ≠ ∅ }
5 neibastop1.5 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → 𝑥𝑣 )
6 neibastop1.6 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ∃ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ )
7 1 2 3 4 neibastop1 ( 𝜑𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) )
8 topontop ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) → 𝐽 ∈ Top )
9 7 8 syl ( 𝜑𝐽 ∈ Top )
10 9 adantr ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) → 𝐽 ∈ Top )
11 eqid 𝐽 = 𝐽
12 11 neii1 ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → 𝑁 𝐽 )
13 10 12 sylan ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → 𝑁 𝐽 )
14 toponuni ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) → 𝑋 = 𝐽 )
15 7 14 syl ( 𝜑𝑋 = 𝐽 )
16 15 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → 𝑋 = 𝐽 )
17 13 16 sseqtrrd ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → 𝑁𝑋 )
18 neii2 ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → ∃ 𝑦𝐽 ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) )
19 10 18 sylan ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → ∃ 𝑦𝐽 ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) )
20 pweq ( 𝑜 = 𝑦 → 𝒫 𝑜 = 𝒫 𝑦 )
21 20 ineq2d ( 𝑜 = 𝑦 → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) )
22 21 neeq1d ( 𝑜 = 𝑦 → ( ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) ≠ ∅ ↔ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ ) )
23 22 raleqbi1dv ( 𝑜 = 𝑦 → ( ∀ 𝑥𝑜 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) ≠ ∅ ↔ ∀ 𝑥𝑦 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ ) )
24 23 4 elrab2 ( 𝑦𝐽 ↔ ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ∀ 𝑥𝑦 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ ) )
25 simprrr ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) ) ) → 𝑦𝑁 )
26 sspwb ( 𝑦𝑁 ↔ 𝒫 𝑦 ⊆ 𝒫 𝑁 )
27 25 26 sylib ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) ) ) → 𝒫 𝑦 ⊆ 𝒫 𝑁 )
28 sslin ( 𝒫 𝑦 ⊆ 𝒫 𝑁 → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ⊆ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) )
29 27 28 syl ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ⊆ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) )
30 simprrl ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) ) ) → { 𝑃 } ⊆ 𝑦 )
31 snssg ( 𝑃𝑋 → ( 𝑃𝑦 ↔ { 𝑃 } ⊆ 𝑦 ) )
32 31 ad3antlr ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) ) ) → ( 𝑃𝑦 ↔ { 𝑃 } ⊆ 𝑦 ) )
33 30 32 mpbird ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) ) ) → 𝑃𝑦 )
34 fveq2 ( 𝑥 = 𝑃 → ( 𝐹𝑥 ) = ( 𝐹𝑃 ) )
35 34 ineq1d ( 𝑥 = 𝑃 → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) )
36 35 neeq1d ( 𝑥 = 𝑃 → ( ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ ↔ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ ) )
37 36 rspcv ( 𝑃𝑦 → ( ∀ 𝑥𝑦 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ ) )
38 33 37 syl ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) ) ) → ( ∀ 𝑥𝑦 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ ) )
39 ssn0 ( ( ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ⊆ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ∧ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ ) → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ )
40 29 38 39 syl6an ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) ) ) → ( ∀ 𝑥𝑦 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) )
41 40 expr ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ) → ( ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) → ( ∀ 𝑥𝑦 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) ) )
42 41 com23 ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) ∧ 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ) → ( ∀ 𝑥𝑦 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ → ( ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) ) )
43 42 expimpd ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → ( ( 𝑦 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ∀ 𝑥𝑦 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑦 ) ≠ ∅ ) → ( ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) ) )
44 24 43 syl5bi ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → ( 𝑦𝐽 → ( ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) ) )
45 44 rexlimdv ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → ( ∃ 𝑦𝐽 ( { 𝑃 } ⊆ 𝑦𝑦𝑁 ) → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) )
46 19 45 mpd ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ )
47 17 46 jca ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) → ( 𝑁𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) )
48 47 ex ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) → ( 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) → ( 𝑁𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) ) )
49 n0 ( ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑠 𝑠 ∈ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) )
50 elin ( 𝑠 ∈ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ↔ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) )
51 simprl ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑁𝑋 )
52 15 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑋 = 𝐽 )
53 51 52 sseqtrd ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑁 𝐽 )
54 1 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑋𝑉 )
55 2 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 𝒫 𝒫 𝑋 ∖ { ∅ } ) )
56 simpll ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝜑 )
57 56 3 sylan ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ 𝑤 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 ( 𝑣𝑤 ) ) ≠ ∅ )
58 56 5 sylan ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → 𝑥𝑣 )
59 56 6 sylan ( ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ∃ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ )
60 simplr ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑃𝑋 )
61 simprrl ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) )
62 simprrr ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 )
63 62 elpwid ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑠𝑁 )
64 fveq2 ( 𝑛 = 𝑥 → ( 𝐹𝑛 ) = ( 𝐹𝑥 ) )
65 64 ineq1d ( 𝑛 = 𝑥 → ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) )
66 65 cbviunv 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) = 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑏 )
67 pweq ( 𝑏 = 𝑧 → 𝒫 𝑏 = 𝒫 𝑧 )
68 67 ineq2d ( 𝑏 = 𝑧 → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
69 68 iuneq2d ( 𝑏 = 𝑧 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) = 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
70 66 69 syl5eq ( 𝑏 = 𝑧 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) = 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
71 70 cbviunv 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) = 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 )
72 71 mpteq2i ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) = ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
73 rdgeq1 ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) = ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) → rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) = rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑠 } ) )
74 72 73 ax-mp rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) = rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑠 } )
75 74 reseq1i ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω ) = ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω )
76 pweq ( 𝑔 = 𝑓 → 𝒫 𝑔 = 𝒫 𝑓 )
77 76 ineq2d ( 𝑔 = 𝑓 → ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑔 ) = ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) )
78 77 neeq1d ( 𝑔 = 𝑓 → ( ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑔 ) ≠ ∅ ↔ ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
79 78 cbvrexvw ( ∃ 𝑔 ran ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω ) ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑔 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑓 ran ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω ) ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ )
80 fveq2 ( 𝑤 = 𝑦 → ( 𝐹𝑤 ) = ( 𝐹𝑦 ) )
81 80 ineq1d ( 𝑤 = 𝑦 → ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) = ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) )
82 81 neeq1d ( 𝑤 = 𝑦 → ( ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
83 82 rexbidv ( 𝑤 = 𝑦 → ( ∃ 𝑓 ran ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω ) ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑓 ran ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω ) ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
84 79 83 syl5bb ( 𝑤 = 𝑦 → ( ∃ 𝑔 ran ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω ) ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑔 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑓 ran ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω ) ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
85 84 cbvrabv { 𝑤𝑋 ∣ ∃ 𝑔 ran ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω ) ( ( 𝐹𝑤 ) ∩ 𝒫 𝑔 ) ≠ ∅ } = { 𝑦𝑋 ∣ ∃ 𝑓 ran ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑏𝑎 𝑛𝑋 ( ( 𝐹𝑛 ) ∩ 𝒫 𝑏 ) ) , { 𝑠 } ) ↾ ω ) ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ }
86 54 55 57 4 58 59 60 51 61 63 75 85 neibastop2lem ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → ∃ 𝑢𝐽 ( 𝑃𝑢𝑢𝑁 ) )
87 9 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝐽 ∈ Top )
88 60 52 eleqtrd ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑃 𝐽 )
89 11 isneip ( ( 𝐽 ∈ Top ∧ 𝑃 𝐽 ) → ( 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ↔ ( 𝑁 𝐽 ∧ ∃ 𝑢𝐽 ( 𝑃𝑢𝑢𝑁 ) ) ) )
90 87 88 89 syl2anc ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → ( 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ↔ ( 𝑁 𝐽 ∧ ∃ 𝑢𝐽 ( 𝑃𝑢𝑢𝑁 ) ) ) )
91 53 86 90 mpbir2and ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ ( 𝑁𝑋 ∧ ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) ) ) → 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) )
92 91 expr ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁𝑋 ) → ( ( 𝑠 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑁 ) → 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) )
93 50 92 syl5bi ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁𝑋 ) → ( 𝑠 ∈ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) → 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) )
94 93 exlimdv ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁𝑋 ) → ( ∃ 𝑠 𝑠 ∈ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) → 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) )
95 49 94 syl5bi ( ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) ∧ 𝑁𝑋 ) → ( ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ → 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) )
96 95 expimpd ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) → ( ( 𝑁𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) → 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ) )
97 48 96 impbid ( ( 𝜑𝑃𝑋 ) → ( 𝑁 ∈ ( ( nei ‘ 𝐽 ) ‘ { 𝑃 } ) ↔ ( 𝑁𝑋 ∧ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑁 ) ≠ ∅ ) ) )