Theorem xkoopn 19280

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 6217	. . . . . . 7 |- ( R Cn S ) e. _V
2	1	pwex 4575	. . . . . 6 |- ~P ( R Cn S ) e. _V
3		xkoopn.x	. . . . . . . 8 |- X = U. R
4		eqid 2451	. . . . . . . 8 |- { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp } = { x e. ~P X | ( R ↾t x ) e. Comp }
5		eqid 2451	. . . . . . . 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 19276	. . . . . . 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 5665	. . . . . . 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 4537	. . . . 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 7772	. . . . 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 5801	. . . . 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 18689	. . . . 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 3465	. . 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 18637	. . . . . . . 8 |- ( R e. Top -> X e. R )
19		elpw2g 4555	. . . . . . . 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 6200	. . . . . . . 8 |- ( x = A -> ( R ↾t x ) = ( R ↾t A ) )
24	23	eleq1d 2520	. . . . . . 7 |- ( x = A -> ( ( R ↾t x ) e. Comp <-> ( R ↾t A ) e. Comp ) )
25	24	elrab 3216	. . . . . 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 2452	. . . . 5 |- ( ph -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } )
29		imaeq2 5265	. . . . . . . . 9 |- ( k = A -> ( f " k ) = ( f " A ) )
30	29	sseq1d 3483	. . . . . . . 8 |- ( k = A -> ( ( f " k ) C_ v <-> ( f " A ) C_ v ) )
31	30	rabbidv 3062	. . . . . . 7 |- ( k = A -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " k ) C_ v } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ v } )
32	31	eqeq2d 2465	. . . . . 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 3478	. . . . . . . 8 |- ( v = U -> ( ( f " A ) C_ v <-> ( f " A ) C_ U ) )
34	33	rabbidv 3062	. . . . . . 7 |- ( v = U -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ v } = { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } )
35	34	eqeq2d 2465	. . . . . 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 3180	. . . . 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 1219	. . . 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 4543	. . . . 5 |- { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } e. _V
39		eqeq1 2455	. . . . . 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 2867	. . . . 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 6302	. . . . 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 3208	. . . 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 3454	. 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 19278	. . 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 2542	1 |- ( ph -> { f e. ( R Cn S ) | ( f " A ) C_ U } e. ( S ^ko R ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 184   = wceq 1370   e. wcel 1758   E.wrex 2796   {crab 2799   _Vcvv 3070   C_ wss 3428   ~Pcpw 3960   U.cuni 4191   X. cxp 4938   ran crn 4941   "cima 4943   -->wf 5514   ` cfv 5518  (class class class)co 6192   |-> cmpt2 6194   ficfi 7763   ↾_t crest 14463   topGenctg 14480   Topctop 18616   Cn ccn 18946   Compccmp 19107   ^ko cxko 19252

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 1952  ax-ext 2430  ax-sep 4513  ax-nul 4521  ax-pow 4570  ax-pr 4631  ax-un 6474

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1373  df-ex 1588  df-nf 1591  df-sb 1703  df-eu 2264  df-mo 2265  df-clab 2437  df-cleq 2443  df-clel 2446  df-nfc 2601  df-ne 2646  df-ral 2800  df-rex 2801  df-rab 2804  df-v 3072  df-sbc 3287  df-csb 3389  df-dif 3431  df-un 3433  df-in 3435  df-ss 3442  df-pss 3444  df-nul 3738  df-if 3892  df-pw 3962  df-sn 3978  df-pr 3980  df-tp 3982  df-op 3984  df-uni 4192  df-int 4229  df-iun 4273  df-br 4393  df-opab 4451  df-mpt 4452  df-tr 4486  df-eprel 4732  df-id 4736  df-po 4741  df-so 4742  df-fr 4779  df-we 4781  df-ord 4822  df-on 4823  df-lim 4824  df-suc 4825  df-xp 4946  df-rel 4947  df-cnv 4948  df-co 4949  df-dm 4950  df-rn 4951  df-res 4952  df-ima 4953  df-iota 5481  df-fun 5520  df-fn 5521  df-f 5522  df-f1 5523  df-fo 5524  df-f1o 5525  df-fv 5526  df-ov 6195  df-oprab 6196  df-mpt2 6197  df-om 6579  df-1st 6679  df-2nd 6680  df-1o 7022  df-en 7413  df-fin 7416  df-fi 7764  df-topgen 14486  df-top 18621  df-xko 19254

This theorem is referenced by:  xkouni  19290  xkohaus  19344  xkoptsub  19345  xkoco1cn  19348  xkoco2cn  19349  xkococnlem  19350