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Theorem iscnp2 18818
Description: The predicate " F is a continuous function from topology  J to topology  K at point  P." Based on Theorem 7.2(g) of [Munkres] p. 107. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
iscn.1  |-  X  = 
U. J
iscn.2  |-  Y  = 
U. K
Assertion
Ref Expression
iscnp2  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  <->  ( ( J  e.  Top  /\  K  e.  Top  /\  P  e.  X )  /\  ( F : X --> Y  /\  A. y  e.  K  ( ( F `  P
)  e.  y  ->  E. x  e.  J  ( P  e.  x  /\  ( F " x
)  C_  y )
) ) ) )
Distinct variable groups:    x, y, J    x, K, y    x, X, y    x, F, y   
x, P, y    x, Y, y

Proof of Theorem iscnp2
Dummy variables  f 
g  j  k  v  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 n0i 3637 . . . . . . 7  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  -.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  =  (/) )
2 df-ov 6089 . . . . . . . . . 10  |-  ( J  CnP  K )  =  (  CnP  `  <. J ,  K >. )
3 ndmfv 5709 . . . . . . . . . 10  |-  ( -. 
<. J ,  K >.  e. 
dom  CnP  ->  (  CnP  ` 
<. J ,  K >. )  =  (/) )
42, 3syl5eq 2482 . . . . . . . . 9  |-  ( -. 
<. J ,  K >.  e. 
dom  CnP  ->  ( J  CnP  K )  =  (/) )
54fveq1d 5688 . . . . . . . 8  |-  ( -. 
<. J ,  K >.  e. 
dom  CnP  ->  ( ( J  CnP  K ) `  P )  =  (
(/) `  P )
)
6 0fv 5718 . . . . . . . 8  |-  ( (/) `  P )  =  (/)
75, 6syl6eq 2486 . . . . . . 7  |-  ( -. 
<. J ,  K >.  e. 
dom  CnP  ->  ( ( J  CnP  K ) `  P )  =  (/) )
81, 7nsyl2 127 . . . . . 6  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  <. J ,  K >.  e.  dom  CnP  )
9 df-cnp 18807 . . . . . . 7  |-  CnP  =  ( j  e.  Top ,  k  e.  Top  |->  ( x  e.  U. j  |->  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  |  A. y  e.  k  (
( f `  x
)  e.  y  ->  E. g  e.  j 
( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) } ) )
10 ssrab2 3432 . . . . . . . . . . 11  |-  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  | 
A. y  e.  k  ( ( f `  x )  e.  y  ->  E. g  e.  j  ( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) }  C_  ( U. k  ^m  U. j )
11 ovex 6111 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( U. k  ^m  U. j )  e.  _V
1211elpw2 4451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  |  A. y  e.  k  ( ( f `
 x )  e.  y  ->  E. g  e.  j  ( x  e.  g  /\  (
f " g ) 
C_  y ) ) }  e.  ~P ( U. k  ^m  U. j
)  <->  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  |  A. y  e.  k  (
( f `  x
)  e.  y  ->  E. g  e.  j 
( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) }  C_  ( U. k  ^m  U. j ) )
1310, 12mpbir 209 . . . . . . . . . 10  |-  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  | 
A. y  e.  k  ( ( f `  x )  e.  y  ->  E. g  e.  j  ( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) }  e.  ~P ( U. k  ^m  U. j )
1413rgenw 2778 . . . . . . . . 9  |-  A. x  e.  U. j { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  | 
A. y  e.  k  ( ( f `  x )  e.  y  ->  E. g  e.  j  ( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) }  e.  ~P ( U. k  ^m  U. j )
15 eqid 2438 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  U. j  |->  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  |  A. y  e.  k  ( ( f `
 x )  e.  y  ->  E. g  e.  j  ( x  e.  g  /\  (
f " g ) 
C_  y ) ) } )  =  ( x  e.  U. j  |->  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  |  A. y  e.  k  (
( f `  x
)  e.  y  ->  E. g  e.  j 
( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) } )
1615fmpt 5859 . . . . . . . . 9  |-  ( A. x  e.  U. j { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  |  A. y  e.  k  (
( f `  x
)  e.  y  ->  E. g  e.  j 
( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) }  e.  ~P ( U. k  ^m  U. j )  <->  ( x  e.  U. j  |->  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  | 
A. y  e.  k  ( ( f `  x )  e.  y  ->  E. g  e.  j  ( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) } ) : U. j --> ~P ( U. k  ^m  U. j ) )
1714, 16mpbi 208 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  U. j  |->  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  |  A. y  e.  k  ( ( f `
 x )  e.  y  ->  E. g  e.  j  ( x  e.  g  /\  (
f " g ) 
C_  y ) ) } ) : U. j
--> ~P ( U. k  ^m  U. j )
18 vex 2970 . . . . . . . . 9  |-  j  e. 
_V
1918uniex 6371 . . . . . . . 8  |-  U. j  e.  _V
2011pwex 4470 . . . . . . . 8  |-  ~P ( U. k  ^m  U. j
)  e.  _V
21 fex2 6527 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( x  e.  U. j  |->  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  |  A. y  e.  k  (
( f `  x
)  e.  y  ->  E. g  e.  j 
( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) } ) : U. j --> ~P ( U. k  ^m  U. j )  /\  U. j  e.  _V  /\  ~P ( U. k  ^m  U. j )  e.  _V )  ->  ( x  e. 
U. j  |->  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  | 
A. y  e.  k  ( ( f `  x )  e.  y  ->  E. g  e.  j  ( x  e.  g  /\  ( f "
g )  C_  y
) ) } )  e.  _V )
2217, 19, 20, 21mp3an 1314 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  U. j  |->  { f  e.  ( U. k  ^m  U. j )  |  A. y  e.  k  ( ( f `
 x )  e.  y  ->  E. g  e.  j  ( x  e.  g  /\  (
f " g ) 
C_  y ) ) } )  e.  _V
239, 22dmmpt2 6639 . . . . . 6  |-  dom  CnP  =  ( Top  X.  Top )
248, 23syl6eleq 2528 . . . . 5  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  <. J ,  K >.  e.  ( Top 
X.  Top ) )
25 opelxp 4864 . . . . 5  |-  ( <. J ,  K >.  e.  ( Top  X.  Top ) 
<->  ( J  e.  Top  /\  K  e.  Top )
)
2624, 25sylib 196 . . . 4  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  ( J  e.  Top  /\  K  e.  Top ) )
2726simpld 459 . . 3  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  J  e.  Top )
2826simprd 463 . . 3  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  K  e.  Top )
29 elfvdm 5711 . . . 4  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  P  e.  dom  ( J  CnP  K ) )
30 iscn.1 . . . . . . . . 9  |-  X  = 
U. J
3130toptopon 18513 . . . . . . . 8  |-  ( J  e.  Top  <->  J  e.  (TopOn `  X ) )
32 iscn.2 . . . . . . . . 9  |-  Y  = 
U. K
3332toptopon 18513 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  Top  <->  K  e.  (TopOn `  Y ) )
34 cnpfval 18813 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  ->  ( J  CnP  K )  =  ( x  e.  X  |->  { f  e.  ( Y  ^m  X )  | 
A. w  e.  K  ( ( f `  x )  e.  w  ->  E. v  e.  J  ( x  e.  v  /\  ( f " v
)  C_  w )
) } ) )
3531, 33, 34syl2anb 479 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e.  Top  /\  K  e.  Top )  ->  ( J  CnP  K
)  =  ( x  e.  X  |->  { f  e.  ( Y  ^m  X )  |  A. w  e.  K  (
( f `  x
)  e.  w  ->  E. v  e.  J  ( x  e.  v  /\  ( f " v
)  C_  w )
) } ) )
3626, 35syl 16 . . . . . 6  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  ( J  CnP  K )  =  ( x  e.  X  |->  { f  e.  ( Y  ^m  X )  |  A. w  e.  K  ( ( f `
 x )  e.  w  ->  E. v  e.  J  ( x  e.  v  /\  (
f " v ) 
C_  w ) ) } ) )
3736dmeqd 5037 . . . . 5  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  dom  ( J  CnP  K )  =  dom  ( x  e.  X  |->  { f  e.  ( Y  ^m  X )  |  A. w  e.  K  (
( f `  x
)  e.  w  ->  E. v  e.  J  ( x  e.  v  /\  ( f " v
)  C_  w )
) } ) )
38 ovex 6111 . . . . . . . 8  |-  ( Y  ^m  X )  e. 
_V
3938rabex 4438 . . . . . . 7  |-  { f  e.  ( Y  ^m  X )  |  A. w  e.  K  (
( f `  x
)  e.  w  ->  E. v  e.  J  ( x  e.  v  /\  ( f " v
)  C_  w )
) }  e.  _V
4039rgenw 2778 . . . . . 6  |-  A. x  e.  X  { f  e.  ( Y  ^m  X
)  |  A. w  e.  K  ( (
f `  x )  e.  w  ->  E. v  e.  J  ( x  e.  v  /\  (
f " v ) 
C_  w ) ) }  e.  _V
41 dmmptg 5330 . . . . . 6  |-  ( A. x  e.  X  {
f  e.  ( Y  ^m  X )  | 
A. w  e.  K  ( ( f `  x )  e.  w  ->  E. v  e.  J  ( x  e.  v  /\  ( f " v
)  C_  w )
) }  e.  _V  ->  dom  ( x  e.  X  |->  { f  e.  ( Y  ^m  X
)  |  A. w  e.  K  ( (
f `  x )  e.  w  ->  E. v  e.  J  ( x  e.  v  /\  (
f " v ) 
C_  w ) ) } )  =  X )
4240, 41ax-mp 5 . . . . 5  |-  dom  (
x  e.  X  |->  { f  e.  ( Y  ^m  X )  | 
A. w  e.  K  ( ( f `  x )  e.  w  ->  E. v  e.  J  ( x  e.  v  /\  ( f " v
)  C_  w )
) } )  =  X
4337, 42syl6eq 2486 . . . 4  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  dom  ( J  CnP  K )  =  X )
4429, 43eleqtrd 2514 . . 3  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  P  e.  X )
4527, 28, 443jca 1168 . 2  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  ->  ( J  e.  Top  /\  K  e.  Top  /\  P  e.  X ) )
46 biid 236 . . 3  |-  ( P  e.  X  <->  P  e.  X )
47 iscnp 18816 . . 3  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )  /\  P  e.  X
)  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  <-> 
( F : X --> Y  /\  A. y  e.  K  ( ( F `
 P )  e.  y  ->  E. x  e.  J  ( P  e.  x  /\  ( F " x )  C_  y ) ) ) ) )
4831, 33, 46, 47syl3anb 1261 . 2  |-  ( ( J  e.  Top  /\  K  e.  Top  /\  P  e.  X )  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. y  e.  K  (
( F `  P
)  e.  y  ->  E. x  e.  J  ( P  e.  x  /\  ( F " x
)  C_  y )
) ) ) )
4945, 48biadan2 642 1  |-  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  <->  ( ( J  e.  Top  /\  K  e.  Top  /\  P  e.  X )  /\  ( F : X --> Y  /\  A. y  e.  K  ( ( F `  P
)  e.  y  ->  E. x  e.  J  ( P  e.  x  /\  ( F " x
)  C_  y )
) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 965    = wceq 1369    e. wcel 1756   A.wral 2710   E.wrex 2711   {crab 2714   _Vcvv 2967    C_ wss 3323   (/)c0 3632   ~Pcpw 3855   <.cop 3878   U.cuni 4086    e. cmpt 4345    X. cxp 4833   dom cdm 4835   "cima 4838   -->wf 5409   ` cfv 5413  (class class class)co 6086    ^m cmap 7206   Topctop 18473  TopOnctopon 18474    CnP ccnp 18804
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 2419  ax-sep 4408  ax-nul 4416  ax-pow 4465  ax-pr 4526  ax-un 6367
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2256  df-mo 2257  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-ral 2715  df-rex 2716  df-rab 2719  df-v 2969  df-sbc 3182  df-csb 3284  df-dif 3326  df-un 3328  df-in 3330  df-ss 3337  df-nul 3633  df-if 3787  df-pw 3857  df-sn 3873  df-pr 3875  df-op 3879  df-uni 4087  df-iun 4168  df-br 4288  df-opab 4346  df-mpt 4347  df-id 4631  df-xp 4841  df-rel 4842  df-cnv 4843  df-co 4844  df-dm 4845  df-rn 4846  df-res 4847  df-ima 4848  df-iota 5376  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-fv 5421  df-ov 6089  df-oprab 6090  df-mpt2 6091  df-1st 6572  df-2nd 6573  df-map 7208  df-top 18478  df-topon 18481  df-cnp 18807
This theorem is referenced by:  cnptop1  18821  cnptop2  18822  cnprcl  18824  cnpf  18826  cnpimaex  18835  cnpnei  18843  cnpco  18846  cnprest  18868  cnprest2  18869
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