Theorem isfcf 20267

Description: The property of being a cluster point of a function. (Contributed by Jeff Hankins, 24-Nov-2009.) (Revised by Stefan O'Rear, 9-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
isfcf	|- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( A e. ( ( J fClusf L ) ` F ) <-> ( A e. X /\ A. o e. J ( A e. o -> A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) ) ) )

Distinct variable groups:   A, o   o, s, J   o, L, s   o, F, s   o, X, s   o, Y, s

Allowed substitution hint:   A( s)

Proof of Theorem isfcf

Dummy variable x is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fcfval 20266	. . 3 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( ( J fClusf L ) ` F ) = ( J fClus ( ( X FilMap F ) ` L ) ) )
2	1	eleq2d 2537	. 2 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( A e. ( ( J fClusf L ) ` F ) <-> A e. ( J fClus ( ( X FilMap F ) ` L ) ) ) )
3		simp1 996	. . 3 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> J e. (TopOn ` X ) )
4		toponmax 19193	. . . 4 |- ( J e. (TopOn ` X ) -> X e. J )
5		filfbas 20081	. . . 4 |- ( L e. ( Fil ` Y ) -> L e. ( fBas ` Y ) )
6		id 22	. . . 4 |- ( F : Y --> X -> F : Y --> X )
7		fmfil 20177	. . . 4 |- ( ( X e. J /\ L e. ( fBas ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( ( X FilMap F ) ` L ) e. ( Fil ` X ) )
8	4, 5, 6, 7	syl3an 1270	. . 3 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( ( X FilMap F ) ` L ) e. ( Fil ` X ) )
9		fclsopn 20247	. . 3 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ ( ( X FilMap F ) ` L ) e. ( Fil ` X ) ) -> ( A e. ( J fClus ( ( X FilMap F ) ` L ) ) <-> ( A e. X /\ A. o e. J ( A e. o -> A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) ) ) ) )
10	3, 8, 9	syl2anc 661	. 2 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( A e. ( J fClus ( ( X FilMap F ) ` L ) ) <-> ( A e. X /\ A. o e. J ( A e. o -> A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) ) ) ) )
11		simpll1 1035	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ s e. L ) -> J e. (TopOn ` X ) )
12	11, 4	syl 16	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ s e. L ) -> X e. J )
13		simpll2 1036	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ s e. L ) -> L e. ( Fil ` Y ) )
14	13, 5	syl 16	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ s e. L ) -> L e. ( fBas ` Y ) )
15		simpll3 1037	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ s e. L ) -> F : Y --> X )
16		simpl2 1000	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) -> L e. ( Fil ` Y ) )
17		fgfil 20108	. . . . . . . . . . . 12 |- ( L e. ( Fil ` Y ) -> ( Y filGen L ) = L )
18	16, 17	syl 16	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) -> ( Y filGen L ) = L )
19	18	eleq2d 2537	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) -> ( s e. ( Y filGen L ) <-> s e. L ) )
20	19	biimpar 485	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ s e. L ) -> s e. ( Y filGen L ) )
21		eqid 2467	. . . . . . . . . 10 |- ( Y filGen L ) = ( Y filGen L )
22	21	imaelfm 20184	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( X e. J /\ L e. ( fBas ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ s e. ( Y filGen L ) ) -> ( F " s ) e. ( ( X FilMap F ) ` L ) )
23	12, 14, 15, 20, 22	syl31anc 1231	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ s e. L ) -> ( F " s ) e. ( ( X FilMap F ) ` L ) )
24		ineq2 3694	. . . . . . . . . 10 |- ( x = ( F " s ) -> ( o i^i x ) = ( o i^i ( F " s ) ) )
25	24	neeq1d 2744	. . . . . . . . 9 |- ( x = ( F " s ) -> ( ( o i^i x ) =/= (/) <-> ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) )
26	25	rspcv 3210	. . . . . . . 8 |- ( ( F " s ) e. ( ( X FilMap F ) ` L ) -> ( A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) -> ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) )
27	23, 26	syl 16	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ s e. L ) -> ( A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) -> ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) )
28	27	ralrimdva 2882	. . . . . 6 |- ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) -> ( A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) -> A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) )
29		elfm 20180	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( X e. J /\ L e. ( fBas ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) <-> ( x C_ X /\ E. s e. L ( F " s ) C_ x ) ) )
30	4, 5, 6, 29	syl3an 1270	. . . . . . . . . 10 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) <-> ( x C_ X /\ E. s e. L ( F " s ) C_ x ) ) )
31	30	adantr 465	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) -> ( x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) <-> ( x C_ X /\ E. s e. L ( F " s ) C_ x ) ) )
32	31	simplbda 624	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ) -> E. s e. L ( F " s ) C_ x )
33		r19.29r 2998	. . . . . . . . . 10 |- ( ( E. s e. L ( F " s ) C_ x /\ A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) -> E. s e. L ( ( F " s ) C_ x /\ ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) )
34		sslin 3724	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( F " s ) C_ x -> ( o i^i ( F " s ) ) C_ ( o i^i x ) )
35		ssn0 3818	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( o i^i ( F " s ) ) C_ ( o i^i x ) /\ ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) -> ( o i^i x ) =/= (/) )
36	34, 35	sylan 471	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( F " s ) C_ x /\ ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) -> ( o i^i x ) =/= (/) )
37	36	rexlimivw 2952	. . . . . . . . . 10 |- ( E. s e. L ( ( F " s ) C_ x /\ ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) -> ( o i^i x ) =/= (/) )
38	33, 37	syl 16	. . . . . . . . 9 |- ( ( E. s e. L ( F " s ) C_ x /\ A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) -> ( o i^i x ) =/= (/) )
39	38	ex 434	. . . . . . . 8 |- ( E. s e. L ( F " s ) C_ x -> ( A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) -> ( o i^i x ) =/= (/) ) )
40	32, 39	syl 16	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) /\ x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ) -> ( A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) -> ( o i^i x ) =/= (/) ) )
41	40	ralrimdva 2882	. . . . . 6 |- ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) -> ( A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) -> A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) ) )
42	28, 41	impbid 191	. . . . 5 |- ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) -> ( A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) <-> A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) )
43	42	imbi2d 316	. . . 4 |- ( ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) /\ o e. J ) -> ( ( A e. o -> A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) ) <-> ( A e. o -> A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) ) )
44	43	ralbidva 2900	. . 3 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( A. o e. J ( A e. o -> A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) ) <-> A. o e. J ( A e. o -> A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) ) )
45	44	anbi2d 703	. 2 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( ( A e. X /\ A. o e. J ( A e. o -> A. x e. ( ( X FilMap F ) ` L ) ( o i^i x ) =/= (/) ) ) <-> ( A e. X /\ A. o e. J ( A e. o -> A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) ) ) )
46	2, 10, 45	3bitrd 279	1 |- ( ( J e. (TopOn ` X ) /\ L e. ( Fil ` Y ) /\ F : Y --> X ) -> ( A e. ( ( J fClusf L ) ` F ) <-> ( A e. X /\ A. o e. J ( A e. o -> A. s e. L ( o i^i ( F " s ) ) =/= (/) ) ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 184   /\ wa 369   /\ w3a 973   = wceq 1379   e. wcel 1767   =/= wne 2662   A.wral 2814   E.wrex 2815   i^i cin 3475   C_ wss 3476   (/)c0 3785   "cima 5002   -->wf 5582   ` cfv 5586  (class class class)co 6282   fBascfbas 18174   filGencfg 18175  TopOnctopon 19159   Filcfil 20078   FilMap cfm 20166   fClus cfcls 20169   fClusf cfcf 20170

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4558  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6574

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 975  df-tru 1382  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-op 4034  df-uni 4246  df-int 4283  df-iun 4327  df-iin 4328  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-id 4795  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5549  df-fun 5588  df-fn 5589  df-f 5590  df-f1 5591  df-fo 5592  df-f1o 5593  df-fv 5594  df-ov 6285  df-oprab 6286  df-mpt2 6287  df-map 7419  df-fbas 18184  df-fg 18185  df-top 19163  df-topon 19166  df-cld 19283  df-ntr 19284  df-cls 19285  df-fil 20079  df-fm 20171  df-fcls 20174  df-fcf 20175

This theorem is referenced by:  fcfnei  20268