Theorem tmdcn2 19802

Description: Write out the definition of continuity of +g explicitly. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
tmdcn2.1	|- B = ( Base ` G )
tmdcn2.2	|- J = ( TopOpen ` G )
tmdcn2.3	|- .+ = ( +g ` G )

Assertion

Ref	Expression
tmdcn2	|- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> E. u e. J E. v e. J ( X e. u /\ Y e. v /\ A. x e. u A. y e. v ( x .+ y ) e. U ) )

Distinct variable groups:   v, u, x, y, G   u, J, v   u, U, v, x, y   u, X, v   u, Y, v

Allowed substitution hints:   B( x, y, v, u)   .+ ( x, y, v, u)   J( x, y)   X( x, y)   Y( x, y)

Proof of Theorem tmdcn2

Dummy variable z is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		tmdcn2.2	. . . . 5 |- J = ( TopOpen ` G )
2		tmdcn2.1	. . . . 5 |- B = ( Base ` G )
3	1, 2	tmdtopon 19794	. . . 4 |- ( G e. TopMnd -> J e. (TopOn ` B ) )
4	3	ad2antrr 725	. . 3 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> J e. (TopOn ` B ) )
5		eqid 2454	. . . . . 6 |- ( +f ` G ) = ( +f ` G )
6	1, 5	tmdcn 19796	. . . . 5 |- ( G e. TopMnd -> ( +f ` G ) e. ( ( J tX J ) Cn J ) )
7	6	ad2antrr 725	. . . 4 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> ( +f ` G ) e. ( ( J tX J ) Cn J ) )
8		simpr1 994	. . . . . 6 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> X e. B )
9		simpr2 995	. . . . . 6 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> Y e. B )
10		opelxpi 4982	. . . . . 6 |- ( ( X e. B /\ Y e. B ) -> <. X , Y >. e. ( B X. B ) )
11	8, 9, 10	syl2anc 661	. . . . 5 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> <. X , Y >. e. ( B X. B ) )
12		txtopon 19306	. . . . . . 7 |- ( ( J e. (TopOn ` B ) /\ J e. (TopOn ` B ) ) -> ( J tX J ) e. (TopOn ` ( B X. B ) ) )
13	4, 4, 12	syl2anc 661	. . . . . 6 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> ( J tX J ) e. (TopOn ` ( B X. B ) ) )
14		toponuni 18674	. . . . . 6 |- ( ( J tX J ) e. (TopOn ` ( B X. B ) ) -> ( B X. B ) = U. ( J tX J ) )
15	13, 14	syl 16	. . . . 5 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> ( B X. B ) = U. ( J tX J ) )
16	11, 15	eleqtrd 2544	. . . 4 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> <. X , Y >. e. U. ( J tX J ) )
17		eqid 2454	. . . . 5 |- U. ( J tX J ) = U. ( J tX J )
18	17	cncnpi 19024	. . . 4 |- ( ( ( +f ` G ) e. ( ( J tX J ) Cn J ) /\ <. X , Y >. e. U. ( J tX J ) ) -> ( +f ` G ) e. ( ( ( J tX J ) CnP J ) ` <. X , Y >. ) )
19	7, 16, 18	syl2anc 661	. . 3 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> ( +f ` G ) e. ( ( ( J tX J ) CnP J ) ` <. X , Y >. ) )
20		simplr 754	. . 3 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> U e. J )
21		tmdcn2.3	. . . . . 6 |- .+ = ( +g ` G )
22	2, 21, 5	plusfval 15551	. . . . 5 |- ( ( X e. B /\ Y e. B ) -> ( X ( +f ` G ) Y ) = ( X .+ Y ) )
23	8, 9, 22	syl2anc 661	. . . 4 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> ( X ( +f ` G ) Y ) = ( X .+ Y ) )
24		simpr3 996	. . . 4 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> ( X .+ Y ) e. U )
25	23, 24	eqeltrd 2542	. . 3 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> ( X ( +f ` G ) Y ) e. U )
26	4, 4, 19, 20, 8, 9, 25	txcnpi 19323	. 2 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> E. u e. J E. v e. J ( X e. u /\ Y e. v /\ ( u X. v ) C_ ( `' ( +f ` G ) " U ) ) )
27		dfss3 3457	. . . . . . 7 |- ( ( u X. v ) C_ ( `' ( +f ` G ) " U ) <-> A. z e. ( u X. v ) z e. ( `' ( +f ` G ) " U ) )
28		eleq1 2526	. . . . . . . . 9 |- ( z = <. x , y >. -> ( z e. ( `' ( +f ` G ) " U ) <-> <. x , y >. e. ( `' ( +f ` G ) " U ) ) )
29	2, 5	plusffn 15553	. . . . . . . . . 10 |- ( +f ` G ) Fn ( B X. B )
30		elpreima 5935	. . . . . . . . . 10 |- ( ( +f ` G ) Fn ( B X. B ) -> ( <. x , y >. e. ( `' ( +f ` G ) " U ) <-> ( <. x , y >. e. ( B X. B ) /\ ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) e. U ) ) )
31	29, 30	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 |- ( <. x , y >. e. ( `' ( +f ` G ) " U ) <-> ( <. x , y >. e. ( B X. B ) /\ ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) e. U ) )
32	28, 31	syl6bb 261	. . . . . . . 8 |- ( z = <. x , y >. -> ( z e. ( `' ( +f ` G ) " U ) <-> ( <. x , y >. e. ( B X. B ) /\ ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) e. U ) ) )
33	32	ralxp 5092	. . . . . . 7 |- ( A. z e. ( u X. v ) z e. ( `' ( +f ` G ) " U ) <-> A. x e. u A. y e. v ( <. x , y >. e. ( B X. B ) /\ ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) e. U ) )
34	27, 33	bitri 249	. . . . . 6 |- ( ( u X. v ) C_ ( `' ( +f ` G ) " U ) <-> A. x e. u A. y e. v ( <. x , y >. e. ( B X. B ) /\ ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) e. U ) )
35		opelxp 4980	. . . . . . . . . . 11 |- ( <. x , y >. e. ( B X. B ) <-> ( x e. B /\ y e. B ) )
36		df-ov 6206	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x ( +f ` G ) y ) = ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. )
37	2, 21, 5	plusfval 15551	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( x e. B /\ y e. B ) -> ( x ( +f ` G ) y ) = ( x .+ y ) )
38	36, 37	syl5eqr 2509	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( x e. B /\ y e. B ) -> ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) = ( x .+ y ) )
39	35, 38	sylbi 195	. . . . . . . . . 10 |- ( <. x , y >. e. ( B X. B ) -> ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) = ( x .+ y ) )
40	39	eleq1d 2523	. . . . . . . . 9 |- ( <. x , y >. e. ( B X. B ) -> ( ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) e. U <-> ( x .+ y ) e. U ) )
41	40	biimpa 484	. . . . . . . 8 |- ( ( <. x , y >. e. ( B X. B ) /\ ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) e. U ) -> ( x .+ y ) e. U )
42	41	ralimi 2819	. . . . . . 7 |- ( A. y e. v ( <. x , y >. e. ( B X. B ) /\ ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) e. U ) -> A. y e. v ( x .+ y ) e. U )
43	42	ralimi 2819	. . . . . 6 |- ( A. x e. u A. y e. v ( <. x , y >. e. ( B X. B ) /\ ( ( +f ` G ) ` <. x , y >. ) e. U ) -> A. x e. u A. y e. v ( x .+ y ) e. U )
44	34, 43	sylbi 195	. . . . 5 |- ( ( u X. v ) C_ ( `' ( +f ` G ) " U ) -> A. x e. u A. y e. v ( x .+ y ) e. U )
45	44	3anim3i 1176	. . . 4 |- ( ( X e. u /\ Y e. v /\ ( u X. v ) C_ ( `' ( +f ` G ) " U ) ) -> ( X e. u /\ Y e. v /\ A. x e. u A. y e. v ( x .+ y ) e. U ) )
46	45	reximi 2929	. . 3 |- ( E. v e. J ( X e. u /\ Y e. v /\ ( u X. v ) C_ ( `' ( +f ` G ) " U ) ) -> E. v e. J ( X e. u /\ Y e. v /\ A. x e. u A. y e. v ( x .+ y ) e. U ) )
47	46	reximi 2929	. 2 |- ( E. u e. J E. v e. J ( X e. u /\ Y e. v /\ ( u X. v ) C_ ( `' ( +f ` G ) " U ) ) -> E. u e. J E. v e. J ( X e. u /\ Y e. v /\ A. x e. u A. y e. v ( x .+ y ) e. U ) )
48	26, 47	syl 16	1 |- ( ( ( G e. TopMnd /\ U e. J ) /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ ( X .+ Y ) e. U ) ) -> E. u e. J E. v e. J ( X e. u /\ Y e. v /\ A. x e. u A. y e. v ( x .+ y ) e. U ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 184   /\ wa 369   /\ w3a 965   = wceq 1370   e. wcel 1758   A.wral 2799   E.wrex 2800   C_ wss 3439   <.cop 3994   U.cuni 4202   X. cxp 4949   `'ccnv 4950   "cima 4954   Fn wfn 5524   ` cfv 5529  (class class class)co 6203   Basecbs 14296   +g cplusg 14361   TopOpenctopn 14483   +fcplusf 15535  TopOnctopon 18641   Cn ccn 18970   CnP ccnp 18971   tX ctx 19275  TopMndctmd 19783

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1592  ax-4 1603  ax-5 1671  ax-6 1710  ax-7 1730  ax-8 1760  ax-9 1762  ax-10 1777  ax-11 1782  ax-12 1794  ax-13 1955  ax-ext 2432  ax-sep 4524  ax-nul 4532  ax-pow 4581  ax-pr 4642  ax-un 6485

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 967  df-tru 1373  df-ex 1588  df-nf 1591  df-sb 1703  df-eu 2266  df-mo 2267  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ne 2650  df-ral 2804  df-rex 2805  df-rab 2808  df-v 3080  df-sbc 3295  df-csb 3399  df-dif 3442  df-un 3444  df-in 3446  df-ss 3453  df-nul 3749  df-if 3903  df-pw 3973  df-sn 3989  df-pr 3991  df-op 3995  df-uni 4203  df-iun 4284  df-br 4404  df-opab 4462  df-mpt 4463  df-id 4747  df-xp 4957  df-rel 4958  df-cnv 4959  df-co 4960  df-dm 4961  df-rn 4962  df-res 4963  df-ima 4964  df-iota 5492  df-fun 5531  df-fn 5532  df-f 5533  df-fv 5537  df-ov 6206  df-oprab 6207  df-mpt2 6208  df-1st 6690  df-2nd 6691  df-map 7329  df-topgen 14505  df-plusf 15539  df-top 18645  df-bases 18647  df-topon 18648  df-topsp 18649  df-cn 18973  df-cnp 18974  df-tx 19277  df-tmd 19785

This theorem is referenced by:  tsmsxp  19871