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Theorem xkococn 17645
Description: Continuity of the composition operation as a function on continuous function spaces. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 22-Aug-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
xkococn.1  |-  F  =  ( f  e.  ( S  Cn  T ) ,  g  e.  ( R  Cn  S ) 
|->  ( f  o.  g
) )
Assertion
Ref Expression
xkococn  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  F  e.  ( ( ( T  ^ k o  S
)  tX  ( S  ^ k o  R ) )  Cn  ( T  ^ k o  R
) ) )
Distinct variable groups:    f, g, R    S, f, g    T, f, g
Allowed substitution hints:    F( f, g)

Proof of Theorem xkococn
Dummy variables  k 
a  v  x  y  z  b  h are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simprr 734 . . . . 5  |-  ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  (
f  e.  ( S  Cn  T )  /\  g  e.  ( R  Cn  S ) ) )  ->  g  e.  ( R  Cn  S ) )
2 simprl 733 . . . . 5  |-  ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  (
f  e.  ( S  Cn  T )  /\  g  e.  ( R  Cn  S ) ) )  ->  f  e.  ( S  Cn  T ) )
3 cnco 17284 . . . . 5  |-  ( ( g  e.  ( R  Cn  S )  /\  f  e.  ( S  Cn  T ) )  -> 
( f  o.  g
)  e.  ( R  Cn  T ) )
41, 2, 3syl2anc 643 . . . 4  |-  ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  (
f  e.  ( S  Cn  T )  /\  g  e.  ( R  Cn  S ) ) )  ->  ( f  o.  g )  e.  ( R  Cn  T ) )
54ralrimivva 2758 . . 3  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  A. f  e.  ( S  Cn  T
) A. g  e.  ( R  Cn  S
) ( f  o.  g )  e.  ( R  Cn  T ) )
6 xkococn.1 . . . 4  |-  F  =  ( f  e.  ( S  Cn  T ) ,  g  e.  ( R  Cn  S ) 
|->  ( f  o.  g
) )
76fmpt2 6377 . . 3  |-  ( A. f  e.  ( S  Cn  T ) A. g  e.  ( R  Cn  S
) ( f  o.  g )  e.  ( R  Cn  T )  <-> 
F : ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S ) ) --> ( R  Cn  T ) )
85, 7sylib 189 . 2  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  F :
( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S ) ) --> ( R  Cn  T
) )
9 eqid 2404 . . . . . . 7  |-  ( k  e.  { y  e. 
~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } )  =  ( k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )
109rnmpt2 6139 . . . . . 6  |-  ran  (
k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )  =  {
x  |  E. k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } E. v  e.  T  x  =  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } }
1110eleq2i 2468 . . . . 5  |-  ( x  e.  ran  ( k  e.  { y  e. 
~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } )  <->  x  e.  { x  |  E. k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } E. v  e.  T  x  =  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } } )
12 abid 2392 . . . . 5  |-  ( x  e.  { x  |  E. k  e.  {
y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y
)  e.  Comp } E. v  e.  T  x  =  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } }  <->  E. k  e.  {
y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y
)  e.  Comp } E. v  e.  T  x  =  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } )
13 oveq2 6048 . . . . . . 7  |-  ( y  =  k  ->  ( Rt  y )  =  ( Rt  k ) )
1413eleq1d 2470 . . . . . 6  |-  ( y  =  k  ->  (
( Rt  y )  e. 
Comp 
<->  ( Rt  k )  e. 
Comp ) )
1514rexrab 3058 . . . . 5  |-  ( E. k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } E. v  e.  T  x  =  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }  <->  E. k  e.  ~P  U. R ( ( Rt  k )  e.  Comp  /\  E. v  e.  T  x  =  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) )
1611, 12, 153bitri 263 . . . 4  |-  ( x  e.  ran  ( k  e.  { y  e. 
~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } )  <->  E. k  e.  ~P  U. R ( ( Rt  k )  e. 
Comp  /\  E. v  e.  T  x  =  {
h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) )
178ad2antrr 707 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  F : ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S
) ) --> ( R  Cn  T ) )
18 ffn 5550 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( F : ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S
) ) --> ( R  Cn  T )  ->  F  Fn  ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S
) ) )
19 elpreima 5809 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( F  Fn  ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S
) )  ->  (
y  e.  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )  <->  ( y  e.  ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( F `  y )  e.  {
h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) )
2017, 18, 193syl 19 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  (
y  e.  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )  <->  ( y  e.  ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( F `  y )  e.  {
h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) )
21 coeq1 4989 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( f  =  a  ->  (
f  o.  g )  =  ( a  o.  g ) )
22 coeq2 4990 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( g  =  b  ->  (
a  o.  g )  =  ( a  o.  b ) )
23 vex 2919 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  a  e. 
_V
24 vex 2919 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  b  e. 
_V
2523, 24coex 5372 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( a  o.  b )  e. 
_V
2621, 22, 6, 25ovmpt2 6168 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) )  -> 
( a F b )  =  ( a  o.  b ) )
2726adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) ) )  ->  ( a F b )  =  ( a  o.  b ) )
2827eleq1d 2470 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) ) )  ->  ( ( a F b )  e. 
{ h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } 
<->  ( a  o.  b
)  e.  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } ) )
29 imaeq1 5157 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( h  =  ( a  o.  b )  ->  (
h " k )  =  ( ( a  o.  b ) "
k ) )
3029sseq1d 3335 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( h  =  ( a  o.  b )  ->  (
( h " k
)  C_  v  <->  ( (
a  o.  b )
" k )  C_  v ) )
3130elrab 3052 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( a  o.  b )  e.  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v }  <->  ( ( a  o.  b )  e.  ( R  Cn  T
)  /\  ( (
a  o.  b )
" k )  C_  v ) )
3231simprbi 451 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( a  o.  b )  e.  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v }  ->  ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v )
33 simp2 958 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  S  e. 𝑛Locally  Comp )
3433ad3antrrr 711 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
( a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v ) )  ->  S  e. 𝑛Locally  Comp )
35 elpwi 3767 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  e.  ~P U. R  ->  k  C_  U. R )
3635ad2antrl 709 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  (
k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  -> 
k  C_  U. R )
3736ad2antrr 707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
( a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v ) )  -> 
k  C_  U. R )
38 simprr 734 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  (
k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  -> 
( Rt  k )  e. 
Comp )
3938ad2antrr 707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
( a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v ) )  -> 
( Rt  k )  e. 
Comp )
40 simplr 732 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
( a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v ) )  -> 
v  e.  T )
41 simprll 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
( a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v ) )  -> 
a  e.  ( S  Cn  T ) )
42 simprlr 740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
( a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v ) )  -> 
b  e.  ( R  Cn  S ) )
43 simprr 734 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
( a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v ) )  -> 
( ( a  o.  b ) " k
)  C_  v )
446, 34, 37, 39, 40, 41, 42, 43xkococnlem 17644 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
( a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v ) )  ->  E. z  e.  (
( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ( <.
a ,  b >.  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) )
4544expr 599 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) ) )  ->  ( ( ( a  o.  b )
" k )  C_  v  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ( <.
a ,  b >.  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
4632, 45syl5 30 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) ) )  ->  ( ( a  o.  b )  e. 
{ h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v }  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ( <.
a ,  b >.  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
4728, 46sylbid 207 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  (
a  e.  ( S  Cn  T )  /\  b  e.  ( R  Cn  S ) ) )  ->  ( ( a F b )  e. 
{ h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v }  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ( <.
a ,  b >.  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
4847ralrimivva 2758 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  A. a  e.  ( S  Cn  T
) A. b  e.  ( R  Cn  S
) ( ( a F b )  e. 
{ h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v }  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ( <.
a ,  b >.  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
49 fveq2 5687 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  =  <. a ,  b
>.  ->  ( F `  y )  =  ( F `  <. a ,  b >. )
)
50 df-ov 6043 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( a F b )  =  ( F `  <. a ,  b >. )
5149, 50syl6eqr 2454 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  <. a ,  b
>.  ->  ( F `  y )  =  ( a F b ) )
5251eleq1d 2470 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  <. a ,  b
>.  ->  ( ( F `
 y )  e. 
{ h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } 
<->  ( a F b )  e.  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } ) )
53 eleq1 2464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  =  <. a ,  b
>.  ->  ( y  e.  z  <->  <. a ,  b
>.  e.  z ) )
5453anbi1d 686 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  <. a ,  b
>.  ->  ( ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) )  <->  ( <. a ,  b >.  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } ) ) ) )
5554rexbidv 2687 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  <. a ,  b
>.  ->  ( E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) )  <->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) (
<. a ,  b >.  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
5652, 55imbi12d 312 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  =  <. a ,  b
>.  ->  ( ( ( F `  y )  e.  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v }  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) ) )  <-> 
( ( a F b )  e.  {
h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ( <.
a ,  b >.  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) ) )
5756ralxp 4975 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A. y  e.  ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S
) ) ( ( F `  y )  e.  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v }  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) ) )  <->  A. a  e.  ( S  Cn  T ) A. b  e.  ( R  Cn  S ) ( ( a F b )  e.  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v }  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) (
<. a ,  b >.  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
5848, 57sylibr 204 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  A. y  e.  ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S ) ) ( ( F `  y )  e.  {
h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
5958r19.21bi 2764 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e. 
~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  /\  v  e.  T )  /\  y  e.  ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S ) ) )  ->  ( ( F `  y )  e.  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v }  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
6059expimpd 587 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  (
( y  e.  ( ( S  Cn  T
)  X.  ( R  Cn  S ) )  /\  ( F `  y )  e.  {
h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
)  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) ) ) )
6120, 60sylbid 207 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  (
y  e.  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )  ->  E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) ) ) )
6261ralrimiv 2748 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  A. y  e.  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) ) )
63 nllytop 17489 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( S  e. 𝑛Locally 
Comp  ->  S  e.  Top )
64633ad2ant2 979 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  S  e. 
Top )
65 simp3 959 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  T  e. 
Top )
66 xkotop 17573 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( S  e.  Top  /\  T  e.  Top )  ->  ( T  ^ k o  S )  e.  Top )
6764, 65, 66syl2anc 643 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( T  ^ k o  S
)  e.  Top )
68 simp1 957 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  R  e. 
Top )
69 xkotop 17573 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e.  Top )  ->  ( S  ^ k o  R )  e.  Top )
7068, 64, 69syl2anc 643 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( S  ^ k o  R
)  e.  Top )
71 txtop 17554 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( T  ^ k o  S )  e.  Top  /\  ( S  ^ k o  R )  e.  Top )  ->  ( ( T  ^ k o  S
)  tX  ( S  ^ k o  R ) )  e.  Top )
7267, 70, 71syl2anc 643 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) )  e.  Top )
7372ad2antrr 707 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  (
( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) )  e.  Top )
74 eltop2 16995 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) )  e.  Top  ->  ( ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } )  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) )  <->  A. y  e.  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) ) ) )
7573, 74syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  (
( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
)  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) )  <->  A. y  e.  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) E. z  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ( y  e.  z  /\  z  C_  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) ) ) )
7662, 75mpbird 224 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) )
77 imaeq2 5158 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v }  ->  ( `' F " x )  =  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) )
7877eleq1d 2470 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v }  ->  ( ( `' F " x )  e.  ( ( T  ^ k o  S
)  tX  ( S  ^ k o  R ) )  <->  ( `' F " { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } )  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ) )
7976, 78syl5ibrcom 214 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  ( k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )
)  /\  v  e.  T )  ->  (
x  =  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v }  ->  ( `' F " x )  e.  ( ( T  ^ k o  S
)  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ) )
8079rexlimdva 2790 . . . . . . 7  |-  ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  (
k  e.  ~P U. R  /\  ( Rt  k )  e.  Comp ) )  -> 
( E. v  e.  T  x  =  {
h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }  ->  ( `' F "
x )  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ) )
8180anassrs 630 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( R  e. 
Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  k  e.  ~P U. R )  /\  ( Rt  k )  e.  Comp )  ->  ( E. v  e.  T  x  =  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }  ->  ( `' F "
x )  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) ) )
8281expimpd 587 . . . . 5  |-  ( ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  /\  k  e.  ~P U. R )  ->  ( ( ( Rt  k )  e.  Comp  /\ 
E. v  e.  T  x  =  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )  ->  ( `' F " x )  e.  ( ( T  ^ k o  S
)  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ) )
8382rexlimdva 2790 . . . 4  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( E. k  e.  ~P  U. R ( ( Rt  k )  e.  Comp  /\  E. v  e.  T  x  =  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } )  ->  ( `' F " x )  e.  ( ( T  ^ k o  S
)  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ) )
8416, 83syl5bi 209 . . 3  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( x  e.  ran  ( k  e.  { y  e. 
~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } )  ->  ( `' F " x )  e.  ( ( T  ^ k o  S
)  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ) )
8584ralrimiv 2748 . 2  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  A. x  e.  ran  ( k  e. 
{ y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } , 
v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ( `' F " x )  e.  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) ) )
86 eqid 2404 . . . . . 6  |-  ( T  ^ k o  S
)  =  ( T  ^ k o  S
)
8786xkotopon 17585 . . . . 5  |-  ( ( S  e.  Top  /\  T  e.  Top )  ->  ( T  ^ k o  S )  e.  (TopOn `  ( S  Cn  T
) ) )
8864, 65, 87syl2anc 643 . . . 4  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( T  ^ k o  S
)  e.  (TopOn `  ( S  Cn  T
) ) )
89 eqid 2404 . . . . . 6  |-  ( S  ^ k o  R
)  =  ( S  ^ k o  R
)
9089xkotopon 17585 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e.  Top )  ->  ( S  ^ k o  R )  e.  (TopOn `  ( R  Cn  S
) ) )
9168, 64, 90syl2anc 643 . . . 4  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( S  ^ k o  R
)  e.  (TopOn `  ( R  Cn  S
) ) )
92 txtopon 17576 . . . 4  |-  ( ( ( T  ^ k o  S )  e.  (TopOn `  ( S  Cn  T
) )  /\  ( S  ^ k o  R
)  e.  (TopOn `  ( R  Cn  S
) ) )  -> 
( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R ) )  e.  (TopOn `  ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S
) ) ) )
9388, 91, 92syl2anc 643 . . 3  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) )  e.  (TopOn `  ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S ) ) ) )
94 ovex 6065 . . . . . 6  |-  ( R  Cn  T )  e. 
_V
9594pwex 4342 . . . . 5  |-  ~P ( R  Cn  T )  e. 
_V
96 eqid 2404 . . . . . . 7  |-  U. R  =  U. R
97 eqid 2404 . . . . . . 7  |-  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp }  =  {
y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y
)  e.  Comp }
9896, 97, 9xkotf 17570 . . . . . 6  |-  ( k  e.  { y  e. 
~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h "
k )  C_  v } ) : ( { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp }  X.  T ) --> ~P ( R  Cn  T )
99 frn 5556 . . . . . 6  |-  ( ( k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } ) : ( { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp }  X.  T ) --> ~P ( R  Cn  T )  ->  ran  ( k  e.  {
y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y
)  e.  Comp } , 
v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
)  C_  ~P ( R  Cn  T ) )
10098, 99ax-mp 8 . . . . 5  |-  ran  (
k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )  C_  ~P ( R  Cn  T
)
10195, 100ssexi 4308 . . . 4  |-  ran  (
k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )  e.  _V
102101a1i 11 . . 3  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ran  (
k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } )  e.  _V )
10396, 97, 9xkoval 17572 . . . 4  |-  ( ( R  e.  Top  /\  T  e.  Top )  ->  ( T  ^ k o  R )  =  (
topGen `  ( fi `  ran  ( k  e.  {
y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y
)  e.  Comp } , 
v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
1041033adant2 976 . . 3  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( T  ^ k o  R
)  =  ( topGen `  ( fi `  ran  ( k  e.  {
y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y
)  e.  Comp } , 
v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T )  |  ( h " k
)  C_  v }
) ) ) )
105 eqid 2404 . . . . 5  |-  ( T  ^ k o  R
)  =  ( T  ^ k o  R
)
106105xkotopon 17585 . . . 4  |-  ( ( R  e.  Top  /\  T  e.  Top )  ->  ( T  ^ k o  R )  e.  (TopOn `  ( R  Cn  T
) ) )
1071063adant2 976 . . 3  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( T  ^ k o  R
)  e.  (TopOn `  ( R  Cn  T
) ) )
10893, 102, 104, 107subbascn 17272 . 2  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  ( F  e.  ( ( ( T  ^ k o  S )  tX  ( S  ^ k o  R
) )  Cn  ( T  ^ k o  R
) )  <->  ( F : ( ( S  Cn  T )  X.  ( R  Cn  S
) ) --> ( R  Cn  T )  /\  A. x  e.  ran  (
k  e.  { y  e.  ~P U. R  |  ( Rt  y )  e.  Comp } ,  v  e.  T  |->  { h  e.  ( R  Cn  T
)  |  ( h
" k )  C_  v } ) ( `' F " x )  e.  ( ( T  ^ k o  S
)  tX  ( S  ^ k o  R ) ) ) ) )
1098, 85, 108mpbir2and 889 1  |-  ( ( R  e.  Top  /\  S  e. 𝑛Locally  Comp  /\  T  e.  Top )  ->  F  e.  ( ( ( T  ^ k o  S
)  tX  ( S  ^ k o  R ) )  Cn  ( T  ^ k o  R
) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    /\ w3a 936    = wceq 1649    e. wcel 1721   {cab 2390   A.wral 2666   E.wrex 2667   {crab 2670   _Vcvv 2916    C_ wss 3280   ~Pcpw 3759   <.cop 3777   U.cuni 3975    X. cxp 4835   `'ccnv 4836   ran crn 4838   "cima 4840    o. ccom 4841    Fn wfn 5408   -->wf 5409   ` cfv 5413  (class class class)co 6040    e. cmpt2 6042   ficfi 7373   ↾t crest 13603   topGenctg 13620   Topctop 16913  TopOnctopon 16914    Cn ccn 17242   Compccmp 17403  𝑛Locally cnlly 17481    tX ctx 17545    ^ k o cxko 17546
This theorem is referenced by:  cnmptkk  17668  xkofvcn  17669  symgtgp  18084
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2385  ax-rep 4280  ax-sep 4290  ax-nul 4298  ax-pow 4337  ax-pr 4363  ax-un 4660
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2391  df-cleq 2397  df-clel 2400  df-nfc 2529  df-ne 2569  df-ral 2671  df-rex 2672  df-reu 2673  df-rab 2675  df-v 2918  df-sbc 3122  df-csb 3212  df-dif 3283  df-un 3285  df-in 3287  df-ss 3294  df-pss 3296  df-nul 3589  df-if 3700  df-pw 3761  df-sn 3780  df-pr 3781  df-tp 3782  df-op 3783  df-uni 3976  df-int 4011  df-iun 4055  df-iin 4056  df-br 4173  df-opab 4227  df-mpt 4228  df-tr 4263  df-eprel 4454  df-id 4458  df-po 4463  df-so 4464  df-fr 4501  df-we 4503  df-ord 4544  df-on 4545  df-lim 4546  df-suc 4547  df-om 4805  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5377  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-ov 6043  df-oprab 6044  df-mpt2 6045  df-1st 6308  df-2nd 6309  df-recs 6592  df-rdg 6627  df-1o 6683  df-oadd 6687  df-er 6864  df-map 6979  df-en 7069  df-dom 7070  df-fin 7072  df-fi 7374  df-rest 13605  df-topgen 13622  df-top 16918  df-bases 16920  df-topon 16921  df-ntr 17039  df-nei 17117  df-cn 17245  df-cmp 17404  df-nlly 17483  df-tx 17547  df-xko 17548
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