Theorem neips 20917

Description: A neighborhood of a set is a neighborhood of every point in the set. Proposition of [BourbakiTop1] p. I.2. (Contributed by FL, 16-Nov-2006.)

Hypothesis

Ref	Expression
neips.1	|- X = U. J

Assertion

Ref	Expression
neips	|- ( ( J e. Top /\ S C_ X /\ S =/= (/) ) -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` S ) <-> A. p e. S N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) ) )

Distinct variable groups:   J, p   N, p   S, p   X, p

Proof of Theorem neips

Dummy variables g h v are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		snssi 4339	. . . . . 6 |- ( p e. S -> { p } C_ S )
2		neiss 20913	. . . . . 6 |- ( ( J e. Top /\ N e. ( ( nei ` J ) ` S ) /\ { p } C_ S ) -> N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) )
3	1, 2	syl3an3 1361	. . . . 5 |- ( ( J e. Top /\ N e. ( ( nei ` J ) ` S ) /\ p e. S ) -> N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) )
4	3	3exp 1264	. . . 4 |- ( J e. Top -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` S ) -> ( p e. S -> N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) ) ) )
5	4	ralrimdv 2968	. . 3 |- ( J e. Top -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` S ) -> A. p e. S N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) ) )
6	5	3ad2ant1 1082	. 2 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X /\ S =/= (/) ) -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` S ) -> A. p e. S N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) ) )
7		r19.28zv 4066	. . . . 5 |- ( S =/= (/) -> ( A. p e. S ( N C_ X /\ E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) <-> ( N C_ X /\ A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) ) )
8	7	3ad2ant3 1084	. . . 4 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X /\ S =/= (/) ) -> ( A. p e. S ( N C_ X /\ E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) <-> ( N C_ X /\ A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) ) )
9		ssrab2 3687	. . . . . . . . . 10 |- { v e. J | v C_ N } C_ J
10		uniopn 20702	. . . . . . . . . 10 |- ( ( J e. Top /\ { v e. J | v C_ N } C_ J ) -> U. { v e. J | v C_ N } e. J )
11	9, 10	mpan2 707	. . . . . . . . 9 |- ( J e. Top -> U. { v e. J | v C_ N } e. J )
12	11	ad2antrr 762	. . . . . . . 8 |- ( ( ( J e. Top /\ S C_ X ) /\ A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) -> U. { v e. J | v C_ N } e. J )
13		sseq1 3626	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( v = g -> ( v C_ N <-> g C_ N ) )
14	13	elrab 3363	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( g e. { v e. J | v C_ N } <-> ( g e. J /\ g C_ N ) )
15		elunii 4441	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( p e. g /\ g e. { v e. J | v C_ N } ) -> p e. U. { v e. J | v C_ N } )
16	14, 15	sylan2br 493	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( p e. g /\ ( g e. J /\ g C_ N ) ) -> p e. U. { v e. J | v C_ N } )
17	16	an12s 843	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( g e. J /\ ( p e. g /\ g C_ N ) ) -> p e. U. { v e. J | v C_ N } )
18	17	rexlimiva 3028	. . . . . . . . . . . 12 |- ( E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) -> p e. U. { v e. J | v C_ N } )
19	18	ralimi 2952	. . . . . . . . . . 11 |- ( A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) -> A. p e. S p e. U. { v e. J | v C_ N } )
20		dfss3 3592	. . . . . . . . . . 11 |- ( S C_ U. { v e. J | v C_ N } <-> A. p e. S p e. U. { v e. J | v C_ N } )
21	19, 20	sylibr 224	. . . . . . . . . 10 |- ( A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) -> S C_ U. { v e. J | v C_ N } )
22	21	adantl 482	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( J e. Top /\ S C_ X ) /\ A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) -> S C_ U. { v e. J | v C_ N } )
23		unissb 4469	. . . . . . . . . 10 |- ( U. { v e. J | v C_ N } C_ N <-> A. h e. { v e. J | v C_ N } h C_ N )
24		sseq1 3626	. . . . . . . . . . . 12 |- ( v = h -> ( v C_ N <-> h C_ N ) )
25	24	elrab 3363	. . . . . . . . . . 11 |- ( h e. { v e. J | v C_ N } <-> ( h e. J /\ h C_ N ) )
26	25	simprbi 480	. . . . . . . . . 10 |- ( h e. { v e. J | v C_ N } -> h C_ N )
27	23, 26	mprgbir 2927	. . . . . . . . 9 |- U. { v e. J | v C_ N } C_ N
28	22, 27	jctir 561	. . . . . . . 8 |- ( ( ( J e. Top /\ S C_ X ) /\ A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) -> ( S C_ U. { v e. J | v C_ N } /\ U. { v e. J | v C_ N } C_ N ) )
29		sseq2 3627	. . . . . . . . . 10 |- ( h = U. { v e. J | v C_ N } -> ( S C_ h <-> S C_ U. { v e. J | v C_ N } ) )
30		sseq1 3626	. . . . . . . . . 10 |- ( h = U. { v e. J | v C_ N } -> ( h C_ N <-> U. { v e. J | v C_ N } C_ N ) )
31	29, 30	anbi12d 747	. . . . . . . . 9 |- ( h = U. { v e. J | v C_ N } -> ( ( S C_ h /\ h C_ N ) <-> ( S C_ U. { v e. J | v C_ N } /\ U. { v e. J | v C_ N } C_ N ) ) )
32	31	rspcev 3309	. . . . . . . 8 |- ( ( U. { v e. J | v C_ N } e. J /\ ( S C_ U. { v e. J | v C_ N } /\ U. { v e. J | v C_ N } C_ N ) ) -> E. h e. J ( S C_ h /\ h C_ N ) )
33	12, 28, 32	syl2anc 693	. . . . . . 7 |- ( ( ( J e. Top /\ S C_ X ) /\ A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) -> E. h e. J ( S C_ h /\ h C_ N ) )
34	33	ex 450	. . . . . 6 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X ) -> ( A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) -> E. h e. J ( S C_ h /\ h C_ N ) ) )
35	34	anim2d 589	. . . . 5 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X ) -> ( ( N C_ X /\ A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) -> ( N C_ X /\ E. h e. J ( S C_ h /\ h C_ N ) ) ) )
36	35	3adant3 1081	. . . 4 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X /\ S =/= (/) ) -> ( ( N C_ X /\ A. p e. S E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) -> ( N C_ X /\ E. h e. J ( S C_ h /\ h C_ N ) ) ) )
37	8, 36	sylbid 230	. . 3 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X /\ S =/= (/) ) -> ( A. p e. S ( N C_ X /\ E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) -> ( N C_ X /\ E. h e. J ( S C_ h /\ h C_ N ) ) ) )
38		ssel2 3598	. . . . . . 7 |- ( ( S C_ X /\ p e. S ) -> p e. X )
39		neips.1	. . . . . . . 8 |- X = U. J
40	39	isneip 20909	. . . . . . 7 |- ( ( J e. Top /\ p e. X ) -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) <-> ( N C_ X /\ E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) ) )
41	38, 40	sylan2 491	. . . . . 6 |- ( ( J e. Top /\ ( S C_ X /\ p e. S ) ) -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) <-> ( N C_ X /\ E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) ) )
42	41	anassrs 680	. . . . 5 |- ( ( ( J e. Top /\ S C_ X ) /\ p e. S ) -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) <-> ( N C_ X /\ E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) ) )
43	42	ralbidva 2985	. . . 4 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X ) -> ( A. p e. S N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) <-> A. p e. S ( N C_ X /\ E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) ) )
44	43	3adant3 1081	. . 3 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X /\ S =/= (/) ) -> ( A. p e. S N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) <-> A. p e. S ( N C_ X /\ E. g e. J ( p e. g /\ g C_ N ) ) ) )
45	39	isnei 20907	. . . 4 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X ) -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` S ) <-> ( N C_ X /\ E. h e. J ( S C_ h /\ h C_ N ) ) ) )
46	45	3adant3 1081	. . 3 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X /\ S =/= (/) ) -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` S ) <-> ( N C_ X /\ E. h e. J ( S C_ h /\ h C_ N ) ) ) )
47	37, 44, 46	3imtr4d 283	. 2 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X /\ S =/= (/) ) -> ( A. p e. S N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) -> N e. ( ( nei ` J ) ` S ) ) )
48	6, 47	impbid 202	1 |- ( ( J e. Top /\ S C_ X /\ S =/= (/) ) -> ( N e. ( ( nei ` J ) ` S ) <-> A. p e. S N e. ( ( nei ` J ) ` { p } ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 196   /\ wa 384   /\ w3a 1037   = wceq 1483   e. wcel 1990   =/= wne 2794   A.wral 2912   E.wrex 2913   {crab 2916   C_ wss 3574   (/)c0 3915   {csn 4177   U.cuni 4436   ` cfv 5888   Topctop 20698   neicnei 20901

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-id 5024  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-top 20699  df-nei 20902

This theorem is referenced by:  utop2nei  22054