Theorem ishtpy 21340

Description: Membership in the class of homotopies between two continuous functions. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 5-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
ishtpy.1	|- ( ph -> J e. (TopOn ` X ) )
ishtpy.3	|- ( ph -> F e. ( J Cn K ) )
ishtpy.4	|- ( ph -> G e. ( J Cn K ) )

Assertion

Ref	Expression
ishtpy	|- ( ph -> ( H e. ( F ( J Htpy K ) G ) <-> ( H e. ( ( J tX II ) Cn K ) /\ A. s e. X ( ( s H 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s H 1 ) = ( G ` s ) ) ) ) )

Distinct variable groups:   F, s   G, s   H, s   J, s   ph, s   X, s

Allowed substitution hint:   K( s)

Proof of Theorem ishtpy

Dummy variables f g h j k are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-htpy 21338	. . . . . 6 |- Htpy = ( j e. Top , k e. Top |-> ( f e. ( j Cn k ) , g e. ( j Cn k ) |-> { h e. ( ( j tX II ) Cn k ) | A. s e. U. j ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) )
2	1	a1i 11	. . . . 5 |- ( ph -> Htpy = ( j e. Top , k e. Top |-> ( f e. ( j Cn k ) , g e. ( j Cn k ) |-> { h e. ( ( j tX II ) Cn k ) | A. s e. U. j ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) ) )
3		simprl 755	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> j = J )
4		simprr 756	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> k = K )
5	3, 4	oveq12d 6313	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> ( j Cn k ) = ( J Cn K ) )
6	3	oveq1d 6310	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> ( j tX II ) = ( J tX II ) )
7	6, 4	oveq12d 6313	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> ( ( j tX II ) Cn k ) = ( ( J tX II ) Cn K ) )
8	3	unieqd 4261	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> U. j = U. J )
9		ishtpy.1	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> J e. (TopOn ` X ) )
10		toponuni 19297	. . . . . . . . . . 11 |- ( J e. (TopOn ` X ) -> X = U. J )
11	9, 10	syl 16	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> X = U. J )
12	11	adantr 465	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> X = U. J )
13	8, 12	eqtr4d 2511	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> U. j = X )
14	13	raleqdv 3069	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> ( A. s e. U. j ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) <-> A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) ) )
15	7, 14	rabeqbidv 3113	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> { h e. ( ( j tX II ) Cn k ) | A. s e. U. j ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } = { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } )
16	5, 5, 15	mpt2eq123dv 6354	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( j = J /\ k = K ) ) -> ( f e. ( j Cn k ) , g e. ( j Cn k ) |-> { h e. ( ( j tX II ) Cn k ) | A. s e. U. j ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) = ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) )
17		topontop 19296	. . . . . 6 |- ( J e. (TopOn ` X ) -> J e. Top )
18	9, 17	syl 16	. . . . 5 |- ( ph -> J e. Top )
19		ishtpy.3	. . . . . 6 |- ( ph -> F e. ( J Cn K ) )
20		cntop2 19610	. . . . . 6 |- ( F e. ( J Cn K ) -> K e. Top )
21	19, 20	syl 16	. . . . 5 |- ( ph -> K e. Top )
22		ssrab2 3590	. . . . . . . . . 10 |- { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } C_ ( ( J tX II ) Cn K )
23		ovex 6320	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( J tX II ) Cn K ) e. _V
24	23	elpw2 4617	. . . . . . . . . 10 |- ( { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } e. ~P ( ( J tX II ) Cn K ) <-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } C_ ( ( J tX II ) Cn K ) )
25	22, 24	mpbir 209	. . . . . . . . 9 |- { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } e. ~P ( ( J tX II ) Cn K )
26	25	rgen2w 2829	. . . . . . . 8 |- A. f e. ( J Cn K ) A. g e. ( J Cn K ) { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } e. ~P ( ( J tX II ) Cn K )
27		eqid 2467	. . . . . . . . 9 |- ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) = ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } )
28	27	fmpt2 6862	. . . . . . . 8 |- ( A. f e. ( J Cn K ) A. g e. ( J Cn K ) { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } e. ~P ( ( J tX II ) Cn K ) <-> ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) : ( ( J Cn K ) X. ( J Cn K ) ) --> ~P ( ( J tX II ) Cn K ) )
29	26, 28	mpbi 208	. . . . . . 7 |- ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) : ( ( J Cn K ) X. ( J Cn K ) ) --> ~P ( ( J tX II ) Cn K )
30		ovex 6320	. . . . . . . 8 |- ( J Cn K ) e. _V
31	30, 30	xpex 6599	. . . . . . 7 |- ( ( J Cn K ) X. ( J Cn K ) ) e. _V
32	23	pwex 4636	. . . . . . 7 |- ~P ( ( J tX II ) Cn K ) e. _V
33		fex2 6750	. . . . . . 7 |- ( ( ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) : ( ( J Cn K ) X. ( J Cn K ) ) --> ~P ( ( J tX II ) Cn K ) /\ ( ( J Cn K ) X. ( J Cn K ) ) e. _V /\ ~P ( ( J tX II ) Cn K ) e. _V ) -> ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) e. _V )
34	29, 31, 32, 33	mp3an 1324	. . . . . 6 |- ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) e. _V
35	34	a1i 11	. . . . 5 |- ( ph -> ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) e. _V )
36	2, 16, 18, 21, 35	ovmpt2d 6425	. . . 4 |- ( ph -> ( J Htpy K ) = ( f e. ( J Cn K ) , g e. ( J Cn K ) |-> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } ) )
37		fveq1 5871	. . . . . . . . 9 |- ( f = F -> ( f ` s ) = ( F ` s ) )
38	37	eqeq2d 2481	. . . . . . . 8 |- ( f = F -> ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) <-> ( s h 0 ) = ( F ` s ) ) )
39		fveq1 5871	. . . . . . . . 9 |- ( g = G -> ( g ` s ) = ( G ` s ) )
40	39	eqeq2d 2481	. . . . . . . 8 |- ( g = G -> ( ( s h 1 ) = ( g ` s ) <-> ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) )
41	38, 40	bi2anan9 871	. . . . . . 7 |- ( ( f = F /\ g = G ) -> ( ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) <-> ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) ) )
42	41	adantl 466	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( f = F /\ g = G ) ) -> ( ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) <-> ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) ) )
43	42	ralbidv 2906	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( f = F /\ g = G ) ) -> ( A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) <-> A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) ) )
44	43	rabbidv 3110	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( f = F /\ g = G ) ) -> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( f ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( g ` s ) ) } = { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) } )
45		ishtpy.4	. . . 4 |- ( ph -> G e. ( J Cn K ) )
46	23	rabex 4604	. . . . 5 |- { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) } e. _V
47	46	a1i 11	. . . 4 |- ( ph -> { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) } e. _V )
48	36, 44, 19, 45, 47	ovmpt2d 6425	. . 3 |- ( ph -> ( F ( J Htpy K ) G ) = { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) } )
49	48	eleq2d 2537	. 2 |- ( ph -> ( H e. ( F ( J Htpy K ) G ) <-> H e. { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) } ) )
50		oveq 6301	. . . . . 6 |- ( h = H -> ( s h 0 ) = ( s H 0 ) )
51	50	eqeq1d 2469	. . . . 5 |- ( h = H -> ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) <-> ( s H 0 ) = ( F ` s ) ) )
52		oveq 6301	. . . . . 6 |- ( h = H -> ( s h 1 ) = ( s H 1 ) )
53	52	eqeq1d 2469	. . . . 5 |- ( h = H -> ( ( s h 1 ) = ( G ` s ) <-> ( s H 1 ) = ( G ` s ) ) )
54	51, 53	anbi12d 710	. . . 4 |- ( h = H -> ( ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) <-> ( ( s H 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s H 1 ) = ( G ` s ) ) ) )
55	54	ralbidv 2906	. . 3 |- ( h = H -> ( A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) <-> A. s e. X ( ( s H 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s H 1 ) = ( G ` s ) ) ) )
56	55	elrab 3266	. 2 |- ( H e. { h e. ( ( J tX II ) Cn K ) | A. s e. X ( ( s h 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s h 1 ) = ( G ` s ) ) } <-> ( H e. ( ( J tX II ) Cn K ) /\ A. s e. X ( ( s H 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s H 1 ) = ( G ` s ) ) ) )
57	49, 56	syl6bb 261	1 |- ( ph -> ( H e. ( F ( J Htpy K ) G ) <-> ( H e. ( ( J tX II ) Cn K ) /\ A. s e. X ( ( s H 0 ) = ( F ` s ) /\ ( s H 1 ) = ( G ` s ) ) ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 184   /\ wa 369   = wceq 1379   e. wcel 1767   A.wral 2817   {crab 2821   _Vcvv 3118   C_ wss 3481   ~Pcpw 4016   U.cuni 4251   X. cxp 5003   -->wf 5590   ` cfv 5594  (class class class)co 6295   |-> cmpt2 6297   0cc0 9504   1c1 9505   Topctop 19263  TopOnctopon 19264   Cn ccn 19593   tX ctx 19929   IIcii 21247   Htpy chtpy 21335

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-sep 4574  ax-nul 4582  ax-pow 4631  ax-pr 4692  ax-un 6587

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-ral 2822  df-rex 2823  df-rab 2826  df-v 3120  df-sbc 3337  df-csb 3441  df-dif 3484  df-un 3486  df-in 3488  df-ss 3495  df-nul 3791  df-if 3946  df-pw 4018  df-sn 4034  df-pr 4036  df-op 4040  df-uni 4252  df-iun 4333  df-br 4454  df-opab 4512  df-mpt 4513  df-id 4801  df-xp 5011  df-rel 5012  df-cnv 5013  df-co 5014  df-dm 5015  df-rn 5016  df-res 5017  df-ima 5018  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-fv 5602  df-ov 6298  df-oprab 6299  df-mpt2 6300  df-1st 6795  df-2nd 6796  df-map 7434  df-top 19268  df-topon 19271  df-cn 19596  df-htpy 21338

This theorem is referenced by:  htpycn  21341  htpyi  21342  ishtpyd  21343