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Theorem haust1 20445
Description: A Hausdorff space is a T1 space. (Contributed by FL, 11-Jun-2007.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 24-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
haust1  |-  ( J  e.  Haus  ->  J  e. 
Fre )

Proof of Theorem haust1
Dummy variables  x  y  z  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2471 . . . . . . . . 9  |-  U. J  =  U. J
21hausnei 20421 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y
) )  ->  E. z  e.  J  E. w  e.  J  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  (
z  i^i  w )  =  (/) ) )
3 simprr1 1078 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( x  e. 
U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y ) )  /\  z  e.  J )  /\  ( w  e.  J  /\  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) ) ) )  ->  x  e.  z )
4 noel 3726 . . . . . . . . . . . . 13  |-  -.  y  e.  (/)
5 simprr3 1080 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( x  e. 
U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y ) )  /\  z  e.  J )  /\  ( w  e.  J  /\  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) ) ) )  ->  ( z  i^i  w )  =  (/) )
65eleq2d 2534 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( x  e. 
U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y ) )  /\  z  e.  J )  /\  ( w  e.  J  /\  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) ) ) )  ->  ( y  e.  ( z  i^i  w
)  <->  y  e.  (/) ) )
74, 6mtbiri 310 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( x  e. 
U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y ) )  /\  z  e.  J )  /\  ( w  e.  J  /\  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) ) ) )  ->  -.  y  e.  ( z  i^i  w
) )
8 simprr2 1079 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( x  e. 
U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y ) )  /\  z  e.  J )  /\  ( w  e.  J  /\  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) ) ) )  ->  y  e.  w )
9 elin 3608 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  ( z  i^i  w )  <->  ( y  e.  z  /\  y  e.  w ) )
109simplbi2com 639 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  e.  w  ->  (
y  e.  z  -> 
y  e.  ( z  i^i  w ) ) )
118, 10syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( x  e. 
U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y ) )  /\  z  e.  J )  /\  ( w  e.  J  /\  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) ) ) )  ->  ( y  e.  z  ->  y  e.  ( z  i^i  w
) ) )
127, 11mtod 182 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( x  e. 
U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y ) )  /\  z  e.  J )  /\  ( w  e.  J  /\  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) ) ) )  ->  -.  y  e.  z )
133, 12jca 541 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e. 
Haus  /\  ( x  e. 
U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y ) )  /\  z  e.  J )  /\  ( w  e.  J  /\  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) ) ) )  ->  ( x  e.  z  /\  -.  y  e.  z ) )
1413rexlimdvaa 2872 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( J  e.  Haus  /\  ( x  e.  U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y
) )  /\  z  e.  J )  ->  ( E. w  e.  J  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) )  -> 
( x  e.  z  /\  -.  y  e.  z ) ) )
1514reximdva 2858 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y
) )  ->  ( E. z  e.  J  E. w  e.  J  ( x  e.  z  /\  y  e.  w  /\  ( z  i^i  w
)  =  (/) )  ->  E. z  e.  J  ( x  e.  z  /\  -.  y  e.  z ) ) )
162, 15mpd 15 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y
) )  ->  E. z  e.  J  ( x  e.  z  /\  -.  y  e.  z ) )
17 rexanali 2839 . . . . . . 7  |-  ( E. z  e.  J  ( x  e.  z  /\  -.  y  e.  z
)  <->  -.  A. z  e.  J  ( x  e.  z  ->  y  e.  z ) )
1816, 17sylib 201 . . . . . 6  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  U. J  /\  y  e.  U. J  /\  x  =/=  y
) )  ->  -.  A. z  e.  J  ( x  e.  z  -> 
y  e.  z ) )
19183exp2 1251 . . . . 5  |-  ( J  e.  Haus  ->  ( x  e.  U. J  -> 
( y  e.  U. J  ->  ( x  =/=  y  ->  -.  A. z  e.  J  ( x  e.  z  ->  y  e.  z ) ) ) ) )
2019imp32 440 . . . 4  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  U. J  /\  y  e.  U. J
) )  ->  (
x  =/=  y  ->  -.  A. z  e.  J  ( x  e.  z  ->  y  e.  z ) ) )
2120necon4ad 2662 . . 3  |-  ( ( J  e.  Haus  /\  (
x  e.  U. J  /\  y  e.  U. J
) )  ->  ( A. z  e.  J  ( x  e.  z  ->  y  e.  z )  ->  x  =  y ) )
2221ralrimivva 2814 . 2  |-  ( J  e.  Haus  ->  A. x  e.  U. J A. y  e.  U. J ( A. z  e.  J  (
x  e.  z  -> 
y  e.  z )  ->  x  =  y ) )
23 haustop 20424 . . . 4  |-  ( J  e.  Haus  ->  J  e. 
Top )
241toptopon 20025 . . . 4  |-  ( J  e.  Top  <->  J  e.  (TopOn `  U. J ) )
2523, 24sylib 201 . . 3  |-  ( J  e.  Haus  ->  J  e.  (TopOn `  U. J ) )
26 ist1-2 20440 . . 3  |-  ( J  e.  (TopOn `  U. J )  ->  ( J  e.  Fre  <->  A. x  e.  U. J A. y  e.  U. J ( A. z  e.  J  (
x  e.  z  -> 
y  e.  z )  ->  x  =  y ) ) )
2725, 26syl 17 . 2  |-  ( J  e.  Haus  ->  ( J  e.  Fre  <->  A. x  e.  U. J A. y  e.  U. J ( A. z  e.  J  (
x  e.  z  -> 
y  e.  z )  ->  x  =  y ) ) )
2822, 27mpbird 240 1  |-  ( J  e.  Haus  ->  J  e. 
Fre )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 189    /\ wa 376    /\ w3a 1007    = wceq 1452    e. wcel 1904    =/= wne 2641   A.wral 2756   E.wrex 2757    i^i cin 3389   (/)c0 3722   U.cuni 4190   ` cfv 5589   Topctop 19994  TopOnctopon 19995   Frect1 20400   Hauscha 20401
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1677  ax-4 1690  ax-5 1766  ax-6 1813  ax-7 1859  ax-8 1906  ax-9 1913  ax-10 1932  ax-11 1937  ax-12 1950  ax-13 2104  ax-ext 2451  ax-sep 4518  ax-nul 4527  ax-pow 4579  ax-pr 4639  ax-un 6602
This theorem depends on definitions:  df-bi 190  df-or 377  df-an 378  df-3an 1009  df-tru 1455  df-ex 1672  df-nf 1676  df-sb 1806  df-eu 2323  df-mo 2324  df-clab 2458  df-cleq 2464  df-clel 2467  df-nfc 2601  df-ne 2643  df-ral 2761  df-rex 2762  df-rab 2765  df-v 3033  df-sbc 3256  df-dif 3393  df-un 3395  df-in 3397  df-ss 3404  df-nul 3723  df-if 3873  df-pw 3944  df-sn 3960  df-pr 3962  df-op 3966  df-uni 4191  df-br 4396  df-opab 4455  df-mpt 4456  df-id 4754  df-xp 4845  df-rel 4846  df-cnv 4847  df-co 4848  df-dm 4849  df-iota 5553  df-fun 5591  df-fv 5597  df-topgen 15420  df-top 19998  df-topon 20000  df-cld 20111  df-t1 20407  df-haus 20408
This theorem is referenced by:  sncld  20464  ishaus3  20915  reghaus  20917  nrmhaus  20918  tgpt1  21210  metreg  21973  ipasslem8  26559  sitmcl  29257  onint1  31180  oninhaus  31181  poimirlem30  32034
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