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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 disjdifr X cls J y cls J y =
26 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 =
27 24 25 26 sylancl J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C X cls J y y =
28 sseq2 x = X cls J y C x C X cls J y
29 ineq1 x = X cls J y x y = X cls J y y
30 29 eqeq1d x = X cls J y x y = X cls J y y =
31 28 30 3anbi13d x = X cls J y C x A y x y = C X cls J y A y X cls J y y =
32 31 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 =
33 10 19 20 27 32 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 =
34 simpl J Reg C Clsd J A X ¬ A C J Reg
35 simpr1 J Reg C Clsd J A X ¬ A C C Clsd J
36 1 cldopn C Clsd J X C J
37 35 36 syl J Reg C Clsd J A X ¬ A C X C J
38 simpr2 J Reg C Clsd J A X ¬ A C A X
39 simpr3 J Reg C Clsd J A X ¬ A C ¬ A C
40 38 39 eldifd J Reg C Clsd J A X ¬ A C A X C
41 regsep J Reg X C J A X C y J A y cls J y X C
42 34 37 40 41 syl3anc J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J A y cls J y X C
43 33 42 reximddv J Reg C Clsd J A X ¬ A C y J x J C x A y x y =
44 rexcom y J x J C x A y x y = x J y J C x A y x y =
45 43 44 sylib J Reg C Clsd J A X ¬ A C x J y J C x A y x y =