Theorem xkoopn 19142

Description: A basic open set of the compact-open topology. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Mar-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
xkoopn.x	|- X = U. R
xkoopn.r	|- ( ph -> R e. Top )
xkoopn.s	|- ( ph -> S e. Top )
xkoopn.a	|- ( ph -> A C_ X )
xkoopn.c	|- ( ph -> ( R ↾t A ) e. Comp )
xkoopn.u	|- ( ph -> U e. S )

Assertion

Ref	Expression
xkoopn	|- ( ph -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } e. ( S ^ko R ) )

Distinct variable groups:   A, f   R, f   S, f   U, f

Allowed substitution hints:   ph( f)   X( f)

Proof of Theorem xkoopn

Dummy variables k v x y are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ovex 6111	. . . . . . 7 |- ( R Cn S ) e. _V
2	1	pwex 4470	. . . . . 6 |- ~P ( R Cn S ) e. _V
3		xkoopn.x	. . . . . . . 8 |- X = U. R
4		eqid 2438	. . . . . . . 8 |- { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } = { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp }
5		eqid 2438	. . . . . . . 8 |- ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) = ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } )
6	3, 4, 5	xkotf 19138	. . . . . . 7 |- ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) : ( { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } X. S ) --> ~P ( R Cn S )
7		frn 5560	. . . . . . 7 |- ( ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) : ( { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } X. S ) --> ~P ( R Cn S ) -> ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) C_ ~P ( R Cn S ) )
8	6, 7	ax-mp 5	. . . . . 6 |- ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) C_ ~P ( R Cn S )
9	2, 8	ssexi 4432	. . . . 5 |- ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) e. _V
10		ssfii 7661	. . . . 5 |- ( ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) e. _V -> ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) C_ ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) )
11	9, 10	ax-mp 5	. . . 4 |- ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) C_ ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) )
12		fvex 5696	. . . . 5 |- ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) e. _V
13		bastg 18551	. . . . 5 |- ( ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) e. _V -> ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) C_ ( topGen ` ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) ) )
14	12, 13	ax-mp 5	. . . 4 |- ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) C_ ( topGen ` ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) )
15	11, 14	sstri 3360	. . 3 |- ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) C_ ( topGen ` ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) )
16		xkoopn.a	. . . . . . 7 |- ( ph -> A C_ X )
17		xkoopn.r	. . . . . . . 8 |- ( ph -> R e. Top )
18	3	topopn 18499	. . . . . . . 8 |- ( R e. Top -> X e. R )
19		elpw2g 4450	. . . . . . . 8 |- ( X e. R -> ( A e. ~P X <-> A C_ X ) )
20	17, 18, 19	3syl 20	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( A e. ~P X <-> A C_ X ) )
21	16, 20	mpbird 232	. . . . . 6 |- ( ph -> A e. ~P X )
22		xkoopn.c	. . . . . 6 |- ( ph -> ( R ↾t A ) e. Comp )
23		oveq2 6094	. . . . . . . 8 |- ( x = A -> ( R ↾t x ) = ( R ↾t A ) )
24	23	eleq1d 2504	. . . . . . 7 |- ( x = A -> ( ( R ↾t x ) e. Comp <-> ( R ↾t A ) e. Comp ) )
25	24	elrab 3112	. . . . . 6 |- ( A e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } <-> ( A e. ~P X /\ ( R ↾t A ) e. Comp ) )
26	21, 22, 25	sylanbrc 664	. . . . 5 |- ( ph -> A e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } )
27		xkoopn.u	. . . . 5 |- ( ph -> U e. S )
28		eqidd 2439	. . . . 5 |- ( ph -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } )
29		imaeq2 5160	. . . . . . . . 9 |- ( k = A -> ( f " k ) = ( f " A ) )
30	29	sseq1d 3378	. . . . . . . 8 |- ( k = A -> ( ( f " k ) C_ v <-> ( f " A ) C_ v ) )
31	30	rabbidv 2959	. . . . . . 7 |- ( k = A -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ v } )
32	31	eqeq2d 2449	. . . . . 6 |- ( k = A -> ( { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } <-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ v } ) )
33		sseq2 3373	. . . . . . . 8 |- ( v = U -> ( ( f " A ) C_ v <-> ( f " A ) C_ U ) )
34	33	rabbidv 2959	. . . . . . 7 |- ( v = U -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ v } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } )
35	34	eqeq2d 2449	. . . . . 6 |- ( v = U -> ( { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ v } <-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } ) )
36	32, 35	rspc2ev 3076	. . . . 5 |- ( ( A e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } /\ U e. S /\ { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } ) -> E. k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } E. v e. S { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } )
37	26, 27, 28, 36	syl3anc 1218	. . . 4 |- ( ph -> E. k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } E. v e. S { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } )
38	1	rabex 4438	. . . . 5 |- { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } e. _V
39		eqeq1 2444	. . . . . 6 |- ( y = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } -> ( y = { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } <-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) )
40	39	2rexbidv 2753	. . . . 5 |- ( y = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } -> ( E. k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } E. v e. S y = { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } <-> E. k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } E. v e. S { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) )
41	5	rnmpt2 6195	. . . . 5 |- ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) = { y | E. k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } E. v e. S y = { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } }
42	38, 40, 41	elab2 3104	. . . 4 |- ( { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } e. ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) <-> E. k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } E. v e. S { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } )
43	37, 42	sylibr 212	. . 3 |- ( ph -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } e. ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) )
44	15, 43	sseldi 3349	. 2 |- ( ph -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } e. ( topGen ` ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) ) )
45		xkoopn.s	. . 3 |- ( ph -> S e. Top )
46	3, 4, 5	xkoval 19140	. . 3 |- ( ( R e. Top /\ S e. Top ) -> ( S ^ko R ) = ( topGen ` ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) ) )
47	17, 45, 46	syl2anc 661	. 2 |- ( ph -> ( S ^ko R ) = ( topGen ` ( fi ` ran ( k e. { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } , v e. S |-> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } ) ) ) )
48	44, 47	eleqtrrd 2515	1 |- ( ph -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } e. ( S ^ko R ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 184   = wceq 1369   e. wcel 1756   E.wrex 2711   {crab 2714   _Vcvv 2967   C_ wss 3323   ~Pcpw 3855   U.cuni 4086   X. cxp 4833   ran crn 4836   "cima 4838   -->wf 5409   ` cfv 5413  (class class class)co 6086   e. cmpt2 6088   ficfi 7652   ↾_t crest 14351   topGenctg 14368   Topctop 18478   Cn ccn 18808   Compccmp 18969   ^ko cxko 19114

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2419  ax-sep 4408  ax-nul 4416  ax-pow 4465  ax-pr 4526  ax-un 6367

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2256  df-mo 2257  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-ral 2715  df-rex 2716  df-rab 2719  df-v 2969  df-sbc 3182  df-csb 3284  df-dif 3326  df-un 3328  df-in 3330  df-ss 3337  df-pss 3339  df-nul 3633  df-if 3787  df-pw 3857  df-sn 3873  df-pr 3875  df-tp 3877  df-op 3879  df-uni 4087  df-int 4124  df-iun 4168  df-br 4288  df-opab 4346  df-mpt 4347  df-tr 4381  df-eprel 4627  df-id 4631  df-po 4636  df-so 4637  df-fr 4674  df-we 4676  df-ord 4717  df-on 4718  df-lim 4719  df-suc 4720  df-xp 4841  df-rel 4842  df-cnv 4843  df-co 4844  df-dm 4845  df-rn 4846  df-res 4847  df-ima 4848  df-iota 5376  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-ov 6089  df-oprab 6090  df-mpt2 6091  df-om 6472  df-1st 6572  df-2nd 6573  df-1o 6912  df-en 7303  df-fin 7306  df-fi 7653  df-topgen 14374  df-top 18483  df-xko 19116

This theorem is referenced by:  xkouni  19152  xkohaus  19206  xkoptsub  19207  xkoco1cn  19210  xkoco2cn  19211  xkococnlem  19212