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Theorem neifil

Description: The neighborhoods of a nonempty set is a filter. Example 2 of BourbakiTop1 p. I.36. (Contributed by FL, 18-Sep-2007) (Revised by Mario Carneiro, 23-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion neifil J TopOn X S X S nei J S Fil X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 toponuni J TopOn X X = J
2 1 adantr J TopOn X S X X = J
3 topontop J TopOn X J Top
4 3 adantr J TopOn X S X J Top
5 simpr J TopOn X S X S X
6 5 2 sseqtrd J TopOn X S X S J
7 eqid J = J
8 7 neiuni J Top S J J = nei J S
9 4 6 8 syl2anc J TopOn X S X J = nei J S
10 2 9 eqtrd J TopOn X S X X = nei J S
11 eqimss2 X = nei J S nei J S X
12 10 11 syl J TopOn X S X nei J S X
13 sspwuni nei J S 𝒫 X nei J S X
14 12 13 sylibr J TopOn X S X nei J S 𝒫 X
15 14 3adant3 J TopOn X S X S nei J S 𝒫 X
16 0nnei J Top S ¬ nei J S
17 3 16 sylan J TopOn X S ¬ nei J S
18 17 3adant2 J TopOn X S X S ¬ nei J S
19 7 tpnei J Top S J J nei J S
20 19 biimpa J Top S J J nei J S
21 4 6 20 syl2anc J TopOn X S X J nei J S
22 2 21 eqeltrd J TopOn X S X X nei J S
23 22 3adant3 J TopOn X S X S X nei J S
24 15 18 23 3jca J TopOn X S X S nei J S 𝒫 X ¬ nei J S X nei J S
25 elpwi x 𝒫 X x X
26 4 ad2antrr J TopOn X S X x X y nei J S y x J Top
27 simprl J TopOn X S X x X y nei J S y x y nei J S
28 simprr J TopOn X S X x X y nei J S y x y x
29 simplr J TopOn X S X x X y nei J S y x x X
30 2 ad2antrr J TopOn X S X x X y nei J S y x X = J
31 29 30 sseqtrd J TopOn X S X x X y nei J S y x x J
32 7 ssnei2 J Top y nei J S y x x J x nei J S
33 26 27 28 31 32 syl22anc J TopOn X S X x X y nei J S y x x nei J S
34 33 rexlimdvaa J TopOn X S X x X y nei J S y x x nei J S
35 25 34 sylan2 J TopOn X S X x 𝒫 X y nei J S y x x nei J S
36 35 ralrimiva J TopOn X S X x 𝒫 X y nei J S y x x nei J S
37 36 3adant3 J TopOn X S X S x 𝒫 X y nei J S y x x nei J S
38 innei J Top x nei J S y nei J S x y nei J S
39 38 3expib J Top x nei J S y nei J S x y nei J S
40 3 39 syl J TopOn X x nei J S y nei J S x y nei J S
41 40 3ad2ant1 J TopOn X S X S x nei J S y nei J S x y nei J S
42 41 ralrimivv J TopOn X S X S x nei J S y nei J S x y nei J S
43 isfil2 nei J S Fil X nei J S 𝒫 X ¬ nei J S X nei J S x 𝒫 X y nei J S y x x nei J S x nei J S y nei J S x y nei J S
44 24 37 42 43 syl3anbrc J TopOn X S X S nei J S Fil X