Theorem cnco 12861

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 12841	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐽 ∈ Top)
2		cntop2 12842	. . 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 2165	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐾 = ∪ 𝐾
5		eqid 2165	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐿 = ∪ 𝐿
6	4, 5	cnf 12844	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) → 𝐺:∪ 𝐾⟶∪ 𝐿)
7		eqid 2165	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
8	7, 4	cnf 12844	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐹:∪ 𝐽⟶∪ 𝐾)
9		fco 5353	. . . 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 4789	. . . . . . 7 ⊢ ◡(𝐺 ∘ 𝐹) = (◡𝐹 ∘ ◡𝐺)
12	11	imaeq1i 4943	. . . . . 6 ⊢ (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) = ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥)
13		imaco 5109	. . . . . 6 ⊢ ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥) = (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥))
14	12, 13	eqtri 2186	. . . . 5 ⊢ (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) = (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥))
15		simpll 519	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
16		cnima 12860	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾)
17	16	adantll 468	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾)
18		cnima 12860	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾) → (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥)) ∈ 𝐽)
19	15, 17, 18	syl2anc 409	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥)) ∈ 𝐽)
20	14, 19	eqeltrid 2253	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽)
21	20	ralrimiva 2539	. . 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 12840	. 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 414	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → (𝐺 ∘ 𝐹) ∈ (𝐽 Cn 𝐿))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ∈ wcel 2136  ∀wral 2444  ∪ cuni 3789  ^◡ccnv 4603   “ cima 4607   ∘ ccom 4608  ⟶wf 5184  (class class class)co 5842  Topctop 12635   Cn ccn 12825

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-ral 2449  df-rex 2450  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-id 4271  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-fv 5196  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-map 6616  df-top 12636  df-topon 12649  df-cn 12828

This theorem is referenced by:  txcn  12915  cnmpt11  12923  cnmpt21  12931  hmeoco  12956