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Theorem hausllycmp 17510
Description: A compact Hausdorff space is locally compact. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Mar-2015.)
Assertion
Ref Expression
hausllycmp  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  ->  J  e. 𝑛Locally  Comp )

Proof of Theorem hausllycmp
Dummy variables  u  v  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 haustop 17349 . . 3  |-  ( J  e.  Haus  ->  J  e. 
Top )
21adantr 452 . 2  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  ->  J  e.  Top )
3 eqid 2404 . . . . . 6  |-  U. J  =  U. J
4 eqid 2404 . . . . . 6  |-  { z  e.  J  |  E. v  e.  J  (
y  e.  v  /\  ( ( cls `  J
) `  v )  C_  ( U. J  \ 
z ) ) }  =  { z  e.  J  |  E. v  e.  J  ( y  e.  v  /\  (
( cls `  J
) `  v )  C_  ( U. J  \ 
z ) ) }
5 simpll 731 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  J  e.  Haus )
6 difssd 3435 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( U. J  \  x
)  C_  U. J )
7 simplr 732 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  J  e.  Comp )
81ad2antrr 707 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  J  e.  Top )
9 simprl 733 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  x  e.  J )
103opncld 17052 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  x  e.  J )  ->  ( U. J  \  x )  e.  (
Clsd `  J )
)
118, 9, 10syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( U. J  \  x
)  e.  ( Clsd `  J ) )
12 cmpcld 17419 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Comp  /\  ( U. J  \  x
)  e.  ( Clsd `  J ) )  -> 
( Jt  ( U. J  \  x ) )  e. 
Comp )
137, 11, 12syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( Jt  ( U. J  \  x
) )  e.  Comp )
14 simprr 734 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  y  e.  x )
15 elssuni 4003 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  J  ->  x  C_ 
U. J )
1615ad2antrl 709 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  x  C_ 
U. J )
17 dfss4 3535 . . . . . . . 8  |-  ( x 
C_  U. J  <->  ( U. J  \  ( U. J  \  x ) )  =  x )
1816, 17sylib 189 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( U. J  \  ( U. J  \  x
) )  =  x )
1914, 18eleqtrrd 2481 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  y  e.  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) ) )
203, 4, 5, 6, 13, 19hauscmplem 17423 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  E. u  e.  J  ( y  e.  u  /\  (
( cls `  J
) `  u )  C_  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) ) ) )
2118sseq2d 3336 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  (
( ( cls `  J
) `  u )  C_  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) )  <->  ( ( cls `  J ) `  u )  C_  x
) )
2221anbi2d 685 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  (
( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) ) )  <-> 
( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )
2322rexbidv 2687 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  ( E. u  e.  J  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  ( U. J  \ 
( U. J  \  x ) ) )  <->  E. u  e.  J  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )
2420, 23mpbid 202 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  E. u  e.  J  ( y  e.  u  /\  (
( cls `  J
) `  u )  C_  x ) )
258adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  J  e.  Top )
26 simprl 733 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  u  e.  J
)
27 simprrl 741 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  y  e.  u
)
28 opnneip 17138 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  u  e.  J  /\  y  e.  u )  ->  u  e.  ( ( nei `  J ) `
 { y } ) )
2925, 26, 27, 28syl3anc 1184 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  u  e.  ( ( nei `  J
) `  { y } ) )
30 elssuni 4003 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  J  ->  u  C_ 
U. J )
3130ad2antrl 709 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  u  C_  U. J
)
323sscls 17075 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  u  C_  U. J )  ->  u  C_  (
( cls `  J
) `  u )
)
3325, 31, 32syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  u  C_  (
( cls `  J
) `  u )
)
343clsss3 17078 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  u  C_  U. J )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  C_  U. J )
3525, 31, 34syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  C_  U. J )
363ssnei2 17135 . . . . . . 7  |-  ( ( ( J  e.  Top  /\  u  e.  ( ( nei `  J ) `
 { y } ) )  /\  (
u  C_  ( ( cls `  J ) `  u )  /\  (
( cls `  J
) `  u )  C_ 
U. J ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( ( nei `  J ) `
 { y } ) )
3725, 29, 33, 35, 36syl22anc 1185 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( ( nei `  J ) `
 { y } ) )
38 simprrr 742 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  C_  x )
39 vex 2919 . . . . . . . 8  |-  x  e. 
_V
4039elpw2 4324 . . . . . . 7  |-  ( ( ( cls `  J
) `  u )  e.  ~P x  <->  ( ( cls `  J ) `  u )  C_  x
)
4138, 40sylibr 204 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ~P x
)
42 elin 3490 . . . . . 6  |-  ( ( ( cls `  J
) `  u )  e.  ( ( ( nei `  J ) `  {
y } )  i^i 
~P x )  <->  ( (
( cls `  J
) `  u )  e.  ( ( nei `  J
) `  { y } )  /\  (
( cls `  J
) `  u )  e.  ~P x ) )
4337, 41, 42sylanbrc 646 . . . . 5  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( ( ( nei `  J
) `  { y } )  i^i  ~P x ) )
447adantr 452 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  J  e.  Comp )
453clscld 17066 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Top  /\  u  C_  U. J )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( Clsd `  J ) )
4625, 31, 45syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( ( cls `  J ) `  u
)  e.  ( Clsd `  J ) )
47 cmpcld 17419 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Comp  /\  (
( cls `  J
) `  u )  e.  ( Clsd `  J
) )  ->  ( Jt  ( ( cls `  J
) `  u )
)  e.  Comp )
4844, 46, 47syl2anc 643 . . . . 5  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  ( Jt  ( ( cls `  J ) `
 u ) )  e.  Comp )
49 oveq2 6048 . . . . . . 7  |-  ( v  =  ( ( cls `  J ) `  u
)  ->  ( Jt  v
)  =  ( Jt  ( ( cls `  J
) `  u )
) )
5049eleq1d 2470 . . . . . 6  |-  ( v  =  ( ( cls `  J ) `  u
)  ->  ( ( Jt  v )  e.  Comp  <->  ( Jt  ( ( cls `  J
) `  u )
)  e.  Comp )
)
5150rspcev 3012 . . . . 5  |-  ( ( ( ( cls `  J
) `  u )  e.  ( ( ( nei `  J ) `  {
y } )  i^i 
~P x )  /\  ( Jt  ( ( cls `  J ) `  u
) )  e.  Comp )  ->  E. v  e.  ( ( ( nei `  J
) `  { y } )  i^i  ~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
5243, 48, 51syl2anc 643 . . . 4  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x ) )  /\  ( u  e.  J  /\  ( y  e.  u  /\  ( ( cls `  J
) `  u )  C_  x ) ) )  ->  E. v  e.  ( ( ( nei `  J
) `  { y } )  i^i  ~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
5324, 52rexlimddv 2794 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  /\  ( x  e.  J  /\  y  e.  x
) )  ->  E. v  e.  ( ( ( nei `  J ) `  {
y } )  i^i 
~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
5453ralrimivva 2758 . 2  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  ->  A. x  e.  J  A. y  e.  x  E. v  e.  ( ( ( nei `  J ) `  {
y } )  i^i 
~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
55 isnlly 17485 . 2  |-  ( J  e. 𝑛Locally 
Comp 
<->  ( J  e.  Top  /\ 
A. x  e.  J  A. y  e.  x  E. v  e.  (
( ( nei `  J
) `  { y } )  i^i  ~P x ) ( Jt  v )  e.  Comp )
)
562, 54, 55sylanbrc 646 1  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  J  e.  Comp )  ->  J  e. 𝑛Locally  Comp )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1721   A.wral 2666   E.wrex 2667   {crab 2670    \ cdif 3277    i^i cin 3279    C_ wss 3280   ~Pcpw 3759   {csn 3774   U.cuni 3975   ` cfv 5413  (class class class)co 6040   ↾t crest 13603   Topctop 16913   Clsdccld 17035   clsccl 17037   neicnei 17116   Hauscha 17326   Compccmp 17403  𝑛Locally cnlly 17481
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2385  ax-rep 4280  ax-sep 4290  ax-nul 4298  ax-pow 4337  ax-pr 4363  ax-un 4660
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2391  df-cleq 2397  df-clel 2400  df-nfc 2529  df-ne 2569  df-ral 2671  df-rex 2672  df-reu 2673  df-rab 2675  df-v 2918  df-sbc 3122  df-csb 3212  df-dif 3283  df-un 3285  df-in 3287  df-ss 3294  df-pss 3296  df-nul 3589  df-if 3700  df-pw 3761  df-sn 3780  df-pr 3781  df-tp 3782  df-op 3783  df-uni 3976  df-int 4011  df-iun 4055  df-iin 4056  df-br 4173  df-opab 4227  df-mpt 4228  df-tr 4263  df-eprel 4454  df-id 4458  df-po 4463  df-so 4464  df-fr 4501  df-we 4503  df-ord 4544  df-on 4545  df-lim 4546  df-suc 4547  df-om 4805  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5377  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-ov 6043  df-oprab 6044  df-mpt2 6045  df-1st 6308  df-2nd 6309  df-recs 6592  df-rdg 6627  df-1o 6683  df-oadd 6687  df-er 6864  df-en 7069  df-dom 7070  df-fin 7072  df-fi 7374  df-rest 13605  df-topgen 13622  df-top 16918  df-bases 16920  df-topon 16921  df-cld 17038  df-cls 17040  df-nei 17117  df-haus 17333  df-cmp 17404  df-nlly 17483
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