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Theorem 1stccnp 19088
Description: A mapping is continuous at  P in a first-countable space  X iff it is sequentially continuous at  P, meaning that the image under  F of every sequence converging at  P converges to  F ( P ). This proof uses ax-cc 8625, but only via 1stcelcls 19087, so it could be refactored into a proof that continuity and sequential continuity are the same in sequential spaces. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
1stccnp.1  |-  ( ph  ->  J  e.  1stc )
1stccnp.2  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
1stccnp.3  |-  ( ph  ->  K  e.  (TopOn `  Y ) )
1stccnp.4  |-  ( ph  ->  P  e.  X )
Assertion
Ref Expression
1stccnp  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  P )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) ) )
Distinct variable groups:    f, F    f, J    ph, f    f, K   
f, X    f, Y    P, f

Proof of Theorem 1stccnp
Dummy variables  j 
k  u  v are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1stccnp.2 . . . . 5  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
2 1stccnp.3 . . . . 5  |-  ( ph  ->  K  e.  (TopOn `  Y ) )
31, 2jca 532 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
) )
4 cnpf2 18876 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )  /\  F  e.  (
( J  CnP  K
) `  P )
)  ->  F : X
--> Y )
543expa 1187 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  F : X
--> Y )
63, 5sylan 471 . . 3  |-  ( (
ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  F : X
--> Y )
7 simprr 756 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  /\  ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  f ( ~~> t `  J ) P )
8 simplr 754 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  /\  ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )
97, 8lmcnp 18930 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  /\  ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )
109ex 434 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  ( (
f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )
1110alrimiv 1685 . . 3  |-  ( (
ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  A. f
( ( f : NN --> X  /\  f
( ~~> t `  J
) P )  -> 
( F  o.  f
) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )
126, 11jca 532 . 2  |-  ( (
ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )
13 simprl 755 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  F : X --> Y )
14 fal 1376 . . . . . . . . 9  |-  -. F.
15 19.29 1650 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  E. f ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  E. f
( ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) ) )
16 simprl 755 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) ) )
17 difss 3504 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( X 
\  ( `' F " u ) )  C_  X
18 fss 5588 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  ( X  \  ( `' F " u ) )  C_  X )  ->  f : NN --> X )
1916, 17, 18sylancl 662 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
f : NN --> X )
20 simprr 756 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
f ( ~~> t `  J ) P )
2119, 20jca 532 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )
22 nnuz 10917 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
23 simplrr 760 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  ( F `  P )  e.  u
)
24 1zzd 10698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  1  e.  ZZ )
25 simprr 756 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )
26 simplrl 759 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  u  e.  K )
2722, 23, 24, 25, 26lmcvg 18888 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F  o.  f ) `  k
)  e.  u )
2822r19.2uz 12860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F  o.  f ) `
 k )  e.  u  ->  E. k  e.  NN  ( ( F  o.  f ) `  k )  e.  u
)
29 simprll 761 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  f : NN
--> ( X  \  ( `' F " u ) ) )
30 ffn 5580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  -> 
f  Fn  NN )
3129, 30syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  f  Fn  NN )
32 fvco2 5787 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( f  Fn  NN  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( F  o.  f ) `  k
)  =  ( F `
 ( f `  k ) ) )
3331, 32sylan 471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( F  o.  f
) `  k )  =  ( F `  ( f `  k
) ) )
3433eleq1d 2509 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( ( F  o.  f ) `  k
)  e.  u  <->  ( F `  ( f `  k
) )  e.  u
) )
3529ffvelrnda 5864 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
f `  k )  e.  ( X  \  ( `' F " u ) ) )
3635eldifad 3361 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
f `  k )  e.  X )
37 simplr 754 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  F : X
--> Y )
3837ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  F : X --> Y )
39 ffn 5580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( F : X --> Y  ->  F  Fn  X )
40 elpreima 5844 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( F  Fn  X  ->  (
( f `  k
)  e.  ( `' F " u )  <-> 
( ( f `  k )  e.  X  /\  ( F `  (
f `  k )
)  e.  u ) ) )
4138, 39, 403syl 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( f `  k
)  e.  ( `' F " u )  <-> 
( ( f `  k )  e.  X  /\  ( F `  (
f `  k )
)  e.  u ) ) )
4235eldifbd 3362 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  -.  ( f `  k
)  e.  ( `' F " u ) )
4342pm2.21d 106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( f `  k
)  e.  ( `' F " u )  -> F.  ) )
4441, 43sylbird 235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( ( f `  k )  e.  X  /\  ( F `  (
f `  k )
)  e.  u )  -> F.  ) )
4536, 44mpand 675 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( F `  (
f `  k )
)  e.  u  -> F.  ) )
4634, 45sylbid 215 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( ( F  o.  f ) `  k
)  e.  u  -> F.  ) )
4746rexlimdva 2862 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  ( E. k  e.  NN  (
( F  o.  f
) `  k )  e.  u  -> F.  )
)
4828, 47syl5 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  ( E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F  o.  f ) `  k
)  e.  u  -> F.  ) )
4927, 48mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  -> F.  )
5049expr 615 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
( ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P )  -> F.  ) )
5121, 50embantd 54 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
( ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  -> F.  ) )
5251ex 434 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( (
f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  -> F.  ) ) )
5352com23 78 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( (
( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  ->  ( ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  -> F.  ) ) )
5453impd 431 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( (
( ( f : NN --> X  /\  f
( ~~> t `  J
) P )  -> 
( F  o.  f
) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> F.  )
)
5554exlimdv 1690 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( E. f ( ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> F.  )
)
5615, 55syl5 32 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( ( A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  E. f ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> F.  )
)
5756exp4b 607 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  F : X
--> Y )  ->  (
( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u )  ->  ( A. f
( ( f : NN --> X  /\  f
( ~~> t `  J
) P )  -> 
( F  o.  f
) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  ->  ( E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  -> F.  ) ) ) )
5857com23 78 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  F : X
--> Y )  ->  ( A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  ->  ( ( u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u )  ->  ( E. f ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  -> F.  ) ) ) )
5958impr 619 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  (
( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u )  ->  ( E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  -> F.  ) ) )
6059imp 429 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  -> F.  ) )
6114, 60mtoi 178 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  -.  E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )
62 1stccnp.1 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  J  e.  1stc )
6362ad2antrr 725 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  J  e.  1stc )
641ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
65 toponuni 18554 . . . . . . . . . . 11  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  X  =  U. J )
6664, 65syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  X  =  U. J )
6717, 66syl5sseq 3425 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( X  \ 
( `' F "
u ) )  C_  U. J )
68 eqid 2443 . . . . . . . . . 10  |-  U. J  =  U. J
69681stcelcls 19087 . . . . . . . . 9  |-  ( ( J  e.  1stc  /\  ( X  \  ( `' F " u ) )  C_  U. J )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J ) `  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  <->  E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) ) )
7063, 67, 69syl2anc 661 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J
) `  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  <->  E. f ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) ) )
7161, 70mtbird 301 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  -.  P  e.  ( ( cls `  J
) `  ( X  \  ( `' F "
u ) ) ) )
72 topontop 18553 . . . . . . . . 9  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  J  e.  Top )
7364, 72syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  J  e.  Top )
74 1stccnp.4 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  P  e.  X )
7574ad2antrr 725 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  P  e.  X
)
7675, 66eleqtrd 2519 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  P  e.  U. J )
7768elcls 18699 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  ( X  \  ( `' F " u ) )  C_  U. J  /\  P  e.  U. J )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J
) `  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  <->  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
7873, 67, 76, 77syl3anc 1218 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J
) `  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  <->  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
7971, 78mtbid 300 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  -.  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \ 
( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) )
8013ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  F : X
--> Y )
81 ffun 5582 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( F : X --> Y  ->  Fun  F )
8280, 81syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  Fun  F )
83 toponss 18556 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  v  e.  J )  ->  v  C_  X )
8464, 83sylan 471 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  v  C_  X )
85 fdm 5584 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( F : X --> Y  ->  dom  F  =  X )
8680, 85syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  dom  F  =  X )
8784, 86sseqtr4d 3414 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  v  C_  dom  F )
88 funimass3 5840 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Fun  F  /\  v  C_ 
dom  F )  -> 
( ( F "
v )  C_  u  <->  v 
C_  ( `' F " u ) ) )
8982, 87, 88syl2anc 661 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( ( F " v )  C_  u 
<->  v  C_  ( `' F " u ) ) )
90 df-ss 3363 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( v 
C_  X  <->  ( v  i^i  X )  =  v )
9184, 90sylib 196 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( v  i^i  X )  =  v )
9291sseq1d 3404 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( (
v  i^i  X )  C_  ( `' F "
u )  <->  v  C_  ( `' F " u ) ) )
9389, 92bitr4d 256 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( ( F " v )  C_  u 
<->  ( v  i^i  X
)  C_  ( `' F " u ) ) )
94 nne 2626 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/)  <->  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =  (/) )
95 inssdif0 3767 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( v  i^i  X ) 
C_  ( `' F " u )  <->  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =  (/) )
9694, 95bitr4i 252 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/)  <->  ( v  i^i 
X )  C_  ( `' F " u ) )
9793, 96syl6bbr 263 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( ( F " v )  C_  u 
<->  -.  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/) ) )
9897anbi2d 703 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( ( P  e.  v  /\  ( F " v ) 
C_  u )  <->  ( P  e.  v  /\  -.  (
v  i^i  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
9998rexbidva 2753 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v )  C_  u )  <->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  -.  (
v  i^i  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
100 rexanali 2782 . . . . . . 7  |-  ( E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  -.  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/) )  <->  -.  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \ 
( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) )
10199, 100syl6bb 261 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v )  C_  u )  <->  -.  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \ 
( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
10279, 101mpbird 232 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v
)  C_  u )
)
103102expr 615 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  u  e.  K )  ->  (
( F `  P
)  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v
)  C_  u )
) )
104103ralrimiva 2820 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  A. u  e.  K  ( ( F `  P )  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v )  C_  u ) ) )
105 iscnp 18863 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )  /\  P  e.  X
)  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  <-> 
( F : X --> Y  /\  A. u  e.  K  ( ( F `
 P )  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v )  C_  u ) ) ) ) )
1061, 2, 74, 105syl3anc 1218 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  P )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. u  e.  K  ( ( F `  P
)  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v
)  C_  u )
) ) ) )
107106adantr 465 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. u  e.  K  (
( F `  P
)  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v
)  C_  u )
) ) ) )
10813, 104, 107mpbir2and 913 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )
10912, 108impbida 828 1  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  P )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369   A.wal 1367    = wceq 1369   F. wfal 1374   E.wex 1586    e. wcel 1756    =/= wne 2620   A.wral 2736   E.wrex 2737    \ cdif 3346    i^i cin 3348    C_ wss 3349   (/)c0 3658   U.cuni 4112   class class class wbr 4313   `'ccnv 4860   dom cdm 4861   "cima 4864    o. ccom 4865   Fun wfun 5433    Fn wfn 5434   -->wf 5435   ` cfv 5439  (class class class)co 6112   1c1 9304   NNcn 10343   ZZ>=cuz 10882   Topctop 18520  TopOnctopon 18521   clsccl 18644    CnP ccnp 18851   ~~> tclm 18852   1stcc1stc 19063
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4424  ax-sep 4434  ax-nul 4442  ax-pow 4491  ax-pr 4552  ax-un 6393  ax-inf2 7868  ax-cc 8625  ax-cnex 9359  ax-resscn 9360  ax-1cn 9361  ax-icn 9362  ax-addcl 9363  ax-addrcl 9364  ax-mulcl 9365  ax-mulrcl 9366  ax-mulcom 9367  ax-addass 9368  ax-mulass 9369  ax-distr 9370  ax-i2m1 9371  ax-1ne0 9372  ax-1rid 9373  ax-rnegex 9374  ax-rrecex 9375  ax-cnre 9376  ax-pre-lttri 9377  ax-pre-lttrn 9378  ax-pre-ltadd 9379  ax-pre-mulgt0 9380
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-fal 1375  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2577  df-ne 2622  df-nel 2623  df-ral 2741  df-rex 2742  df-reu 2743  df-rab 2745  df-v 2995  df-sbc 3208  df-csb 3310  df-dif 3352  df-un 3354  df-in 3356  df-ss 3363  df-pss 3365  df-nul 3659  df-if 3813  df-pw 3883  df-sn 3899  df-pr 3901  df-tp 3903  df-op 3905  df-uni 4113  df-int 4150  df-iun 4194  df-iin 4195  df-br 4314  df-opab 4372  df-mpt 4373  df-tr 4407  df-eprel 4653  df-id 4657  df-po 4662  df-so 4663  df-fr 4700  df-we 4702  df-ord 4743  df-on 4744  df-lim 4745  df-suc 4746  df-xp 4867  df-rel 4868  df-cnv 4869  df-co 4870  df-dm 4871  df-rn 4872  df-res 4873  df-ima 4874  df-iota 5402  df-fun 5441  df-fn 5442  df-f 5443  df-f1 5444  df-fo 5445  df-f1o 5446  df-fv 5447  df-riota 6073  df-ov 6115  df-oprab 6116  df-mpt2 6117  df-om 6498  df-1st 6598  df-2nd 6599  df-recs 6853  df-rdg 6887  df-1o 6941  df-oadd 6945  df-er 7122  df-map 7237  df-pm 7238  df-en 7332  df-dom 7333  df-sdom 7334  df-fin 7335  df-pnf 9441  df-mnf 9442  df-xr 9443  df-ltxr 9444  df-le 9445  df-sub 9618  df-neg 9619  df-nn 10344  df-n0 10601  df-z 10668  df-uz 10883  df-fz 11459  df-top 18525  df-topon 18528  df-cld 18645  df-ntr 18646  df-cls 18647  df-cnp 18854  df-lm 18855  df-1stc 19065
This theorem is referenced by:  1stccn  19089  metcnp4  20842
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