Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ismtyhmeolem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ismtyhmeolem 33274
Description: Lemma for ismtyhmeo 33275. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ismtyhmeo.1 𝐽 = (MetOpen‘𝑀)
ismtyhmeo.2 𝐾 = (MetOpen‘𝑁)
ismtyhmeolem.3 (𝜑𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋))
ismtyhmeolem.4 (𝜑𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌))
ismtyhmeolem.5 (𝜑𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁))
Assertion
Ref Expression
ismtyhmeolem (𝜑𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))

Proof of Theorem ismtyhmeolem
Dummy variables 𝑢 𝑟 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ismtyhmeolem.5 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁))
2 ismtyhmeolem.3 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋))
3 ismtyhmeolem.4 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌))
4 isismty 33271 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) → (𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁) ↔ (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑀𝑦) = ((𝐹𝑥)𝑁(𝐹𝑦)))))
52, 3, 4syl2anc 692 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁) ↔ (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑀𝑦) = ((𝐹𝑥)𝑁(𝐹𝑦)))))
61, 5mpbid 222 . . . 4 (𝜑 → (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑀𝑦) = ((𝐹𝑥)𝑁(𝐹𝑦))))
76simpld 475 . . 3 (𝜑𝐹:𝑋1-1-onto𝑌)
8 f1of 6104 . . 3 (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌𝐹:𝑋𝑌)
97, 8syl 17 . 2 (𝜑𝐹:𝑋𝑌)
103adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌))
112adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋))
12 ismtycnv 33272 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) → (𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁) → 𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀)))
132, 3, 12syl2anc 692 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁) → 𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀)))
141, 13mpd 15 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀))
1514adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀))
16 simprl 793 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝑤𝑌)
17 simprr 795 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝑟 ∈ ℝ*)
18 ismtyima 33273 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀)) ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) = ((𝐹𝑤)(ball‘𝑀)𝑟))
1910, 11, 15, 16, 17, 18syl32anc 1331 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) = ((𝐹𝑤)(ball‘𝑀)𝑟))
20 f1ocnv 6116 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌𝐹:𝑌1-1-onto𝑋)
21 f1of 6104 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝑌1-1-onto𝑋𝐹:𝑌𝑋)
227, 20, 213syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹:𝑌𝑋)
23 simpl 473 . . . . . . . 8 ((𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*) → 𝑤𝑌)
24 ffvelrn 6323 . . . . . . . 8 ((𝐹:𝑌𝑋𝑤𝑌) → (𝐹𝑤) ∈ 𝑋)
2522, 23, 24syl2an 494 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → (𝐹𝑤) ∈ 𝑋)
26 ismtyhmeo.1 . . . . . . . 8 𝐽 = (MetOpen‘𝑀)
2726blopn 22245 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ (𝐹𝑤) ∈ 𝑋𝑟 ∈ ℝ*) → ((𝐹𝑤)(ball‘𝑀)𝑟) ∈ 𝐽)
2811, 25, 17, 27syl3anc 1323 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → ((𝐹𝑤)(ball‘𝑀)𝑟) ∈ 𝐽)
2919, 28eqeltrd 2698 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) ∈ 𝐽)
3029ralrimivva 2967 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ* (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) ∈ 𝐽)
31 fveq2 6158 . . . . . . . 8 (𝑧 = ⟨𝑤, 𝑟⟩ → ((ball‘𝑁)‘𝑧) = ((ball‘𝑁)‘⟨𝑤, 𝑟⟩))
32 df-ov 6618 . . . . . . . 8 (𝑤(ball‘𝑁)𝑟) = ((ball‘𝑁)‘⟨𝑤, 𝑟⟩)
3331, 32syl6eqr 2673 . . . . . . 7 (𝑧 = ⟨𝑤, 𝑟⟩ → ((ball‘𝑁)‘𝑧) = (𝑤(ball‘𝑁)𝑟))
3433imaeq2d 5435 . . . . . 6 (𝑧 = ⟨𝑤, 𝑟⟩ → (𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) = (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)))
3534eleq1d 2683 . . . . 5 (𝑧 = ⟨𝑤, 𝑟⟩ → ((𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽 ↔ (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) ∈ 𝐽))
3635ralxp 5233 . . . 4 (∀𝑧 ∈ (𝑌 × ℝ*)(𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ* (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) ∈ 𝐽)
3730, 36sylibr 224 . . 3 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (𝑌 × ℝ*)(𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽)
38 blf 22152 . . . 4 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → (ball‘𝑁):(𝑌 × ℝ*)⟶𝒫 𝑌)
39 ffn 6012 . . . 4 ((ball‘𝑁):(𝑌 × ℝ*)⟶𝒫 𝑌 → (ball‘𝑁) Fn (𝑌 × ℝ*))
40 imaeq2 5431 . . . . . 6 (𝑢 = ((ball‘𝑁)‘𝑧) → (𝐹𝑢) = (𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)))
4140eleq1d 2683 . . . . 5 (𝑢 = ((ball‘𝑁)‘𝑧) → ((𝐹𝑢) ∈ 𝐽 ↔ (𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽))
4241ralrn 6328 . . . 4 ((ball‘𝑁) Fn (𝑌 × ℝ*) → (∀𝑢 ∈ ran (ball‘𝑁)(𝐹𝑢) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑌 × ℝ*)(𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽))
433, 38, 39, 424syl 19 . . 3 (𝜑 → (∀𝑢 ∈ ran (ball‘𝑁)(𝐹𝑢) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑌 × ℝ*)(𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽))
4437, 43mpbird 247 . 2 (𝜑 → ∀𝑢 ∈ ran (ball‘𝑁)(𝐹𝑢) ∈ 𝐽)
4526mopntopon 22184 . . . 4 (𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
462, 45syl 17 . . 3 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
47 ismtyhmeo.2 . . . . 5 𝐾 = (MetOpen‘𝑁)
4847mopnval 22183 . . . 4 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝐾 = (topGen‘ran (ball‘𝑁)))
493, 48syl 17 . . 3 (𝜑𝐾 = (topGen‘ran (ball‘𝑁)))
5047mopntopon 22184 . . . 4 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
513, 50syl 17 . . 3 (𝜑𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
5246, 49, 51tgcn 20996 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑢 ∈ ran (ball‘𝑁)(𝐹𝑢) ∈ 𝐽)))
539, 44, 52mpbir2and 956 1 (𝜑𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  wral 2908  𝒫 cpw 4136  cop 4161   × cxp 5082  ccnv 5083  ran crn 5085  cima 5087   Fn wfn 5852  wf 5853  1-1-ontowf1o 5856  cfv 5857  (class class class)co 6615  *cxr 10033  topGenctg 16038  ∞Metcxmt 19671  ballcbl 19673  MetOpencmopn 19676  TopOnctopon 20655   Cn ccn 20968   Ismty cismty 33268
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-cnex 9952  ax-resscn 9953  ax-1cn 9954  ax-icn 9955  ax-addcl 9956  ax-addrcl 9957  ax-mulcl 9958  ax-mulrcl 9959  ax-mulcom 9960  ax-addass 9961  ax-mulass 9962  ax-distr 9963  ax-i2m1 9964  ax-1ne0 9965  ax-1rid 9966  ax-rnegex 9967  ax-rrecex 9968  ax-cnre 9969  ax-pre-lttri 9970  ax-pre-lttrn 9971  ax-pre-ltadd 9972  ax-pre-mulgt0 9973  ax-pre-sup 9974
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rmo 2916  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-iun 4494  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-er 7702  df-map 7819  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-sup 8308  df-inf 8309  df-pnf 10036  df-mnf 10037  df-xr 10038  df-ltxr 10039  df-le 10040  df-sub 10228  df-neg 10229  df-div 10645  df-nn 10981  df-2 11039  df-n0 11253  df-z 11338  df-uz 11648  df-q 11749  df-rp 11793  df-xneg 11906  df-xadd 11907  df-xmul 11908  df-topgen 16044  df-psmet 19678  df-xmet 19679  df-bl 19681  df-mopn 19682  df-top 20639  df-topon 20656  df-bases 20690  df-cn 20971  df-ismty 33269
This theorem is referenced by:  ismtyhmeo  33275
  Copyright terms: Public domain W3C validator