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Theorem cncnp 17266
Description: A continuous function is continuous at all points. Theorem 7.2(g) of [Munkres] p. 107. (Contributed by NM, 15-May-2007.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 21-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
cncnp  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  ->  ( F  e.  ( J  Cn  K
)  <->  ( F : X
--> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) ) )
Distinct variable groups:    x, F    x, J    x, K    x, X    x, Y

Proof of Theorem cncnp
Dummy variables  u  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iscn 17221 . . . 4  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  ->  ( F  e.  ( J  Cn  K
)  <->  ( F : X
--> Y  /\  A. y  e.  K  ( `' F " y )  e.  J ) ) )
21simprbda 607 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  F : X --> Y )
3 eqid 2387 . . . . . . 7  |-  U. J  =  U. J
43cncnpi 17264 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  ( J  Cn  K )  /\  x  e.  U. J )  ->  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
)
54ralrimiva 2732 . . . . 5  |-  ( F  e.  ( J  Cn  K )  ->  A. x  e.  U. J F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) )
65adantl 453 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  A. x  e.  U. J F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) )
7 toponuni 16915 . . . . . 6  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  X  =  U. J )
87ad2antrr 707 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  X  =  U. J )
98raleqdv 2853 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  ( A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x )  <->  A. x  e.  U. J F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )
106, 9mpbird 224 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) )
112, 10jca 519 . 2  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )
12 simprl 733 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )  ->  F : X --> Y )
13 cnvimass 5164 . . . . . . . . . 10  |-  ( `' F " y ) 
C_  dom  F
14 fdm 5535 . . . . . . . . . . 11  |-  ( F : X --> Y  ->  dom  F  =  X )
1514adantl 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  ->  dom  F  =  X )
1613, 15syl5sseq 3339 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  ->  ( `' F " y )  C_  X
)
17 ssralv 3350 . . . . . . . . 9  |-  ( ( `' F " y ) 
C_  X  ->  ( A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x )  ->  A. x  e.  ( `' F "
y ) F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )
1816, 17syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  ->  ( A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x )  ->  A. x  e.  ( `' F " y ) F  e.  ( ( J  CnP  K ) `
 x ) ) )
19 simprr 734 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  (
x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) )
20 simpllr 736 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  (
x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  y  e.  K )
21 ffn 5531 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( F : X --> Y  ->  F  Fn  X )
2221ad2antlr 708 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  (
x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  F  Fn  X )
23 simprl 733 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  (
x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  x  e.  ( `' F "
y ) )
24 elpreima 5789 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( F  Fn  X  ->  (
x  e.  ( `' F " y )  <-> 
( x  e.  X  /\  ( F `  x
)  e.  y ) ) )
2524simplbda 608 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( F  Fn  X  /\  x  e.  ( `' F " y ) )  ->  ( F `  x )  e.  y )
2622, 23, 25syl2anc 643 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  (
x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  ( F `  x )  e.  y )
27 cnpimaex 17242 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `
 x )  /\  y  e.  K  /\  ( F `  x )  e.  y )  ->  E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  ( F " u
)  C_  y )
)
2819, 20, 26, 27syl3anc 1184 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  (
x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  ( F " u )  C_  y ) )
29 simpllr 736 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  /\  ( x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  /\  u  e.  J )  ->  F : X --> Y )
30 ffun 5533 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( F : X --> Y  ->  Fun  F )
3129, 30syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  /\  ( x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  /\  u  e.  J )  ->  Fun  F )
32 simp-4l 743 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  (
x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
33 toponss 16917 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  u  e.  J )  ->  u  C_  X )
3432, 33sylan 458 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  /\  ( x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  /\  u  e.  J )  ->  u  C_  X )
3529, 14syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  /\  ( x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  /\  u  e.  J )  ->  dom  F  =  X )
3634, 35sseqtr4d 3328 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  /\  ( x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  /\  u  e.  J )  ->  u  C_ 
dom  F )
37 funimass3 5785 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( Fun  F  /\  u  C_ 
dom  F )  -> 
( ( F "
u )  C_  y  <->  u 
C_  ( `' F " y ) ) )
3831, 36, 37syl2anc 643 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  /\  ( x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  /\  u  e.  J )  ->  (
( F " u
)  C_  y  <->  u  C_  ( `' F " y ) ) )
3938anbi2d 685 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  /\  ( x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  /\  u  e.  J )  ->  (
( x  e.  u  /\  ( F " u
)  C_  y )  <->  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F " y ) ) ) )
4039rexbidva 2666 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  (
x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  ( E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  ( F " u
)  C_  y )  <->  E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F " y ) ) ) )
4128, 40mpbid 202 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  (
x  e.  ( `' F " y )  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F "
y ) ) )
4241expr 599 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X
)  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K
)  /\  F : X
--> Y )  /\  x  e.  ( `' F "
y ) )  -> 
( F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )  ->  E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F " y ) ) ) )
4342ralimdva 2727 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  ->  ( A. x  e.  ( `' F "
y ) F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x )  ->  A. x  e.  ( `' F " y ) E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F " y ) ) ) )
4418, 43syld 42 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K )  /\  F : X --> Y )  ->  ( A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x )  ->  A. x  e.  ( `' F " y ) E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F " y ) ) ) )
4544impr 603 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  y  e.  K )  /\  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  x )
) )  ->  A. x  e.  ( `' F "
y ) E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F "
y ) ) )
4645an32s 780 . . . . 5  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )  /\  y  e.  K )  ->  A. x  e.  ( `' F "
y ) E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F "
y ) ) )
47 topontop 16914 . . . . . . 7  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  J  e.  Top )
4847ad3antrrr 711 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )  /\  y  e.  K )  ->  J  e.  Top )
49 eltop2 16963 . . . . . 6  |-  ( J  e.  Top  ->  (
( `' F "
y )  e.  J  <->  A. x  e.  ( `' F " y ) E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F " y ) ) ) )
5048, 49syl 16 . . . . 5  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )  /\  y  e.  K )  ->  (
( `' F "
y )  e.  J  <->  A. x  e.  ( `' F " y ) E. u  e.  J  ( x  e.  u  /\  u  C_  ( `' F " y ) ) ) )
5146, 50mpbird 224 . . . 4  |-  ( ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y ) )  /\  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )  /\  y  e.  K )  ->  ( `' F " y )  e.  J )
5251ralrimiva 2732 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )  ->  A. y  e.  K  ( `' F " y )  e.  J )
531adantr 452 . . 3  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )  ->  ( F  e.  ( J  Cn  K )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. y  e.  K  ( `' F " y )  e.  J ) ) )
5412, 52, 53mpbir2and 889 . 2  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  ( F : X --> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) )  ->  F  e.  ( J  Cn  K
) )
5511, 54impbida 806 1  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  ->  ( F  e.  ( J  Cn  K
)  <->  ( F : X
--> Y  /\  A. x  e.  X  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  x ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1717   A.wral 2649   E.wrex 2650    C_ wss 3263   U.cuni 3957   `'ccnv 4817   dom cdm 4818   "cima 4821   Fun wfun 5388    Fn wfn 5389   -->wf 5390   ` cfv 5394  (class class class)co 6020   Topctop 16881  TopOnctopon 16882    Cn ccn 17210    CnP ccnp 17211
This theorem is referenced by:  cncnp2  17267  cnnei  17268  cnconst2  17269  1stccn  17447  ptcn  17580  cnflf  17955  cnfcf  17995  symgtgp  18052  ghmcnp  18065  metcn  18463  txmetcn  18468  cnlimc  19642  dvcn  19674  dvcnvre  19770  psercn  20209  abelth  20224  cxpcn3  20499  cvmlift2lem11  24779  cvmlift2lem12  24780  cvmlift3lem8  24792
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 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2368  ax-sep 4271  ax-nul 4279  ax-pow 4318  ax-pr 4344  ax-un 4641
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2242  df-mo 2243  df-clab 2374  df-cleq 2380  df-clel 2383  df-nfc 2512  df-ne 2552  df-ral 2654  df-rex 2655  df-rab 2658  df-v 2901  df-sbc 3105  df-csb 3195  df-dif 3266  df-un 3268  df-in 3270  df-ss 3277  df-nul 3572  df-if 3683  df-pw 3744  df-sn 3763  df-pr 3764  df-op 3766  df-uni 3958  df-iun 4037  df-br 4154  df-opab 4208  df-mpt 4209  df-id 4439  df-xp 4824  df-rel 4825  df-cnv 4826  df-co 4827  df-dm 4828  df-rn 4829  df-res 4830  df-ima 4831  df-iota 5358  df-fun 5396  df-fn 5397  df-f 5398  df-fv 5402  df-ov 6023  df-oprab 6024  df-mpt2 6025  df-1st 6288  df-2nd 6289  df-map 6956  df-topgen 13594  df-top 16886  df-topon 16889  df-cn 17213  df-cnp 17214
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