Theorem cnco 13015

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 12995	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐽 ∈ Top)
2		cntop2 12996	. . 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 2170	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐾 = ∪ 𝐾
5		eqid 2170	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐿 = ∪ 𝐿
6	4, 5	cnf 12998	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) → 𝐺:∪ 𝐾⟶∪ 𝐿)
7		eqid 2170	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
8	7, 4	cnf 12998	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐹:∪ 𝐽⟶∪ 𝐾)
9		fco 5363	. . . 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 4796	. . . . . . 7 ⊢ ◡(𝐺 ∘ 𝐹) = (◡𝐹 ∘ ◡𝐺)
12	11	imaeq1i 4950	. . . . . 6 ⊢ (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) = ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥)
13		imaco 5116	. . . . . 6 ⊢ ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥) = (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥))
14	12, 13	eqtri 2191	. . . . 5 ⊢ (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) = (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥))
15		simpll 524	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
16		cnima 13014	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾)
17	16	adantll 473	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾)
18		cnima 13014	. . . . . 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 2257	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽)
21	20	ralrimiva 2543	. . 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 12994	. 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 415	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → (𝐺 ∘ 𝐹) ∈ (𝐽 Cn 𝐿))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ∈ wcel 2141  ∀wral 2448  ∪ cuni 3796  ^◡ccnv 4610   “ cima 4614   ∘ ccom 4615  ⟶wf 5194  (class class class)co 5853  Topctop 12789   Cn ccn 12979

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 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-sep 4107  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-ral 2453  df-rex 2454  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-id 4278  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-fv 5206  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-map 6628  df-top 12790  df-topon 12803  df-cn 12982

This theorem is referenced by:  txcn  13069  cnmpt11  13077  cnmpt21  13085  hmeoco  13110