Theorem cnco 12390

Description: The composition of two continuous functions is a continuous function. (Contributed by FL, 8-Dec-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 21-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
cnco	⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → (𝐺 ∘ 𝐹) ∈ (𝐽 Cn 𝐿))

Proof of Theorem cnco

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cntop1 12370	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐽 ∈ Top)
2		cntop2 12371	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) → 𝐿 ∈ Top)
3	1, 2	anim12i 336	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → (𝐽 ∈ Top ∧ 𝐿 ∈ Top))
4		eqid 2139	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐾 = ∪ 𝐾
5		eqid 2139	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐿 = ∪ 𝐿
6	4, 5	cnf 12373	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) → 𝐺:∪ 𝐾⟶∪ 𝐿)
7		eqid 2139	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
8	7, 4	cnf 12373	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐹:∪ 𝐽⟶∪ 𝐾)
9		fco 5288	. . . 4 ⊢ ((𝐺:∪ 𝐾⟶∪ 𝐿 ∧ 𝐹:∪ 𝐽⟶∪ 𝐾) → (𝐺 ∘ 𝐹):∪ 𝐽⟶∪ 𝐿)
10	6, 8, 9	syl2anr 288	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → (𝐺 ∘ 𝐹):∪ 𝐽⟶∪ 𝐿)
11		cnvco 4724	. . . . . . 7 ⊢ ◡(𝐺 ∘ 𝐹) = (◡𝐹 ∘ ◡𝐺)
12	11	imaeq1i 4878	. . . . . 6 ⊢ (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) = ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥)
13		imaco 5044	. . . . . 6 ⊢ ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥) = (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥))
14	12, 13	eqtri 2160	. . . . 5 ⊢ (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) = (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥))
15		simpll 518	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
16		cnima 12389	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾)
17	16	adantll 467	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾)
18		cnima 12389	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾) → (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥)) ∈ 𝐽)
19	15, 17, 18	syl2anc 408	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥)) ∈ 𝐽)
20	14, 19	eqeltrid 2226	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽)
21	20	ralrimiva 2505	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → ∀𝑥 ∈ 𝐿 (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽)
22	10, 21	jca 304	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → ((𝐺 ∘ 𝐹):∪ 𝐽⟶∪ 𝐿 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐿 (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽))
23	7, 5	iscn2 12369	. 2 ⊢ ((𝐺 ∘ 𝐹) ∈ (𝐽 Cn 𝐿) ↔ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐿 ∈ Top) ∧ ((𝐺 ∘ 𝐹):∪ 𝐽⟶∪ 𝐿 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐿 (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽)))
24	3, 22, 23	sylanbrc 413	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → (𝐺 ∘ 𝐹) ∈ (𝐽 Cn 𝐿))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ∈ wcel 1480  ∀wral 2416  ∪ cuni 3736  ^◡ccnv 4538   “ cima 4542   ∘ ccom 4543  ⟶wf 5119  (class class class)co 5774  Topctop 12164   Cn ccn 12354

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-ral 2421  df-rex 2422  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-id 4215  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-fv 5131  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-map 6544  df-top 12165  df-topon 12178  df-cn 12357

This theorem is referenced by:  txcn  12444  cnmpt11  12452  cnmpt21  12460  hmeoco  12485