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Theorem ptcn 20418
Description: If every projection of a function is continuous, then the function itself is continuous into the product topology. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ptcn.2  |-  K  =  ( Xt_ `  F
)
ptcn.3  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
ptcn.4  |-  ( ph  ->  I  e.  V )
ptcn.5  |-  ( ph  ->  F : I --> Top )
ptcn.6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `  k ) ) )
Assertion
Ref Expression
ptcn  |-  ( ph  ->  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( J  Cn  K
) )
Distinct variable groups:    x, k, F    k, I, x    k, J    ph, k, x    k, X, x    x, K    k, V, x
Allowed substitution hints:    A( x, k)    J( x)    K( k)

Proof of Theorem ptcn
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ptcn.3 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
21adantr 463 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
3 ptcn.5 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  F : I --> Top )
43ffvelrnda 6008 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  ( F `  k )  e.  Top )
5 eqid 2402 . . . . . . . . . . . 12  |-  U. ( F `  k )  =  U. ( F `  k )
65toptopon 19724 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F `  k )  e.  Top  <->  ( F `  k )  e.  (TopOn `  U. ( F `  k ) ) )
74, 6sylib 196 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  ( F `  k )  e.  (TopOn `  U. ( F `
 k ) ) )
8 ptcn.6 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `  k ) ) )
9 cnf2 20041 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  ( F `  k )  e.  (TopOn `  U. ( F `
 k ) )  /\  ( x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `  k )
) )  ->  (
x  e.  X  |->  A ) : X --> U. ( F `  k )
)
102, 7, 8, 9syl3anc 1230 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A ) : X --> U. ( F `  k )
)
11 eqid 2402 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  X  |->  A )  =  ( x  e.  X  |->  A )
1211fmpt 6029 . . . . . . . . 9  |-  ( A. x  e.  X  A  e.  U. ( F `  k )  <->  ( x  e.  X  |->  A ) : X --> U. ( F `  k )
)
1310, 12sylibr 212 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  A. x  e.  X  A  e.  U. ( F `  k
) )
1413r19.21bi 2772 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  I )  /\  x  e.  X )  ->  A  e.  U. ( F `  k ) )
1514an32s 805 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  A  e.  U. ( F `  k ) )
1615ralrimiva 2817 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  A. k  e.  I  A  e.  U. ( F `  k
) )
17 ptcn.4 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  I  e.  V )
1817adantr 463 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  I  e.  V )
19 mptelixpg 7543 . . . . . 6  |-  ( I  e.  V  ->  (
( k  e.  I  |->  A )  e.  X_ k  e.  I  U. ( F `  k )  <->  A. k  e.  I  A  e.  U. ( F `  k )
) )
2018, 19syl 17 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  (
( k  e.  I  |->  A )  e.  X_ k  e.  I  U. ( F `  k )  <->  A. k  e.  I  A  e.  U. ( F `  k )
) )
2116, 20mpbird 232 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  (
k  e.  I  |->  A )  e.  X_ k  e.  I  U. ( F `  k )
)
22 ptcn.2 . . . . . . 7  |-  K  =  ( Xt_ `  F
)
2322ptuni 20385 . . . . . 6  |-  ( ( I  e.  V  /\  F : I --> Top )  -> 
X_ k  e.  I  U. ( F `  k
)  =  U. K
)
2417, 3, 23syl2anc 659 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
X_ k  e.  I  U. ( F `  k
)  =  U. K
)
2524adantr 463 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  X_ k  e.  I  U. ( F `  k )  =  U. K )
2621, 25eleqtrd 2492 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  (
k  e.  I  |->  A )  e.  U. K
)
27 eqid 2402 . . 3  |-  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  =  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )
2826, 27fmptd 6032 . 2  |-  ( ph  ->  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) ) : X --> U. K )
291adantr 463 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
3017adantr 463 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  I  e.  V )
313adantr 463 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  F : I --> Top )
32 simpr 459 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  z  e.  X )
338adantlr 713 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `  k ) ) )
34 simplr 754 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  z  e.  X )
35 toponuni 19718 . . . . . . . 8  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  X  =  U. J )
361, 35syl 17 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  X  =  U. J
)
3736ad2antrr 724 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  X  =  U. J )
3834, 37eleqtrd 2492 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  z  e.  U. J )
39 eqid 2402 . . . . . 6  |-  U. J  =  U. J
4039cncnpi 20070 . . . . 5  |-  ( ( ( x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `
 k ) )  /\  z  e.  U. J )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( ( J  CnP  ( F `
 k ) ) `
 z ) )
4133, 38, 40syl2anc 659 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( ( J  CnP  ( F `
 k ) ) `
 z ) )
4222, 29, 30, 31, 32, 41ptcnp 20413 . . 3  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  (
x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( ( J  CnP  K
) `  z )
)
4342ralrimiva 2817 . 2  |-  ( ph  ->  A. z  e.  X  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( ( J  CnP  K ) `  z ) )
44 pttop 20373 . . . . . 6  |-  ( ( I  e.  V  /\  F : I --> Top )  ->  ( Xt_ `  F
)  e.  Top )
4517, 3, 44syl2anc 659 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Xt_ `  F
)  e.  Top )
4622, 45syl5eqel 2494 . . . 4  |-  ( ph  ->  K  e.  Top )
47 eqid 2402 . . . . 5  |-  U. K  =  U. K
4847toptopon 19724 . . . 4  |-  ( K  e.  Top  <->  K  e.  (TopOn `  U. K ) )
4946, 48sylib 196 . . 3  |-  ( ph  ->  K  e.  (TopOn `  U. K ) )
50 cncnp 20072 . . 3  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  U. K ) )  ->  ( (
x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( J  Cn  K )  <-> 
( ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) ) : X --> U. K  /\  A. z  e.  X  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( ( J  CnP  K ) `  z ) ) ) )
511, 49, 50syl2anc 659 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( J  Cn  K )  <->  ( (
x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) ) : X --> U. K  /\  A. z  e.  X  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( ( J  CnP  K ) `
 z ) ) ) )
5228, 43, 51mpbir2and 923 1  |-  ( ph  ->  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( J  Cn  K
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    = wceq 1405    e. wcel 1842   A.wral 2753   U.cuni 4190    |-> cmpt 4452   -->wf 5564   ` cfv 5568  (class class class)co 6277   X_cixp 7506   Xt_cpt 15051   Topctop 19684  TopOnctopon 19685    Cn ccn 20016    CnP ccnp 20017
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1639  ax-4 1652  ax-5 1725  ax-6 1771  ax-7 1814  ax-8 1844  ax-9 1846  ax-10 1861  ax-11 1866  ax-12 1878  ax-13 2026  ax-ext 2380  ax-rep 4506  ax-sep 4516  ax-nul 4524  ax-pow 4571  ax-pr 4629  ax-un 6573
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 975  df-3an 976  df-tru 1408  df-ex 1634  df-nf 1638  df-sb 1764  df-eu 2242  df-mo 2243  df-clab 2388  df-cleq 2394  df-clel 2397  df-nfc 2552  df-ne 2600  df-ral 2758  df-rex 2759  df-reu 2760  df-rab 2762  df-v 3060  df-sbc 3277  df-csb 3373  df-dif 3416  df-un 3418  df-in 3420  df-ss 3427  df-pss 3429  df-nul 3738  df-if 3885  df-pw 3956  df-sn 3972  df-pr 3974  df-tp 3976  df-op 3978  df-uni 4191  df-int 4227  df-iun 4272  df-iin 4273  df-br 4395  df-opab 4453  df-mpt 4454  df-tr 4489  df-eprel 4733  df-id 4737  df-po 4743  df-so 4744  df-fr 4781  df-we 4783  df-xp 4828  df-rel 4829  df-cnv 4830  df-co 4831  df-dm 4832  df-rn 4833  df-res 4834  df-ima 4835  df-pred 5366  df-ord 5412  df-on 5413  df-lim 5414  df-suc 5415  df-iota 5532  df-fun 5570  df-fn 5571  df-f 5572  df-f1 5573  df-fo 5574  df-f1o 5575  df-fv 5576  df-ov 6280  df-oprab 6281  df-mpt2 6282  df-om 6683  df-1st 6783  df-2nd 6784  df-wrecs 7012  df-recs 7074  df-rdg 7112  df-1o 7166  df-oadd 7170  df-er 7347  df-map 7458  df-ixp 7507  df-en 7554  df-dom 7555  df-fin 7557  df-fi 7904  df-topgen 15056  df-pt 15057  df-top 19689  df-bases 19691  df-topon 19692  df-cn 20019  df-cnp 20020
This theorem is referenced by:  pt1hmeo  20597  ptunhmeo  20599  symgtgp  20890  prdstmdd  20912  prdstgpd  20913  ptpcon  29517
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