Theorem cnco 13724

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 13704	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐽 ∈ Top)
2		cntop2 13705	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) → 𝐿 ∈ Top)
3	1, 2	anim12i 338	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → (𝐽 ∈ Top ∧ 𝐿 ∈ Top))
4		eqid 2177	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐾 = ∪ 𝐾
5		eqid 2177	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐿 = ∪ 𝐿
6	4, 5	cnf 13707	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) → 𝐺:∪ 𝐾⟶∪ 𝐿)
7		eqid 2177	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
8	7, 4	cnf 13707	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐹:∪ 𝐽⟶∪ 𝐾)
9		fco 5382	. . . 4 ⊢ ((𝐺:∪ 𝐾⟶∪ 𝐿 ∧ 𝐹:∪ 𝐽⟶∪ 𝐾) → (𝐺 ∘ 𝐹):∪ 𝐽⟶∪ 𝐿)
10	6, 8, 9	syl2anr 290	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → (𝐺 ∘ 𝐹):∪ 𝐽⟶∪ 𝐿)
11		cnvco 4813	. . . . . . 7 ⊢ ◡(𝐺 ∘ 𝐹) = (◡𝐹 ∘ ◡𝐺)
12	11	imaeq1i 4968	. . . . . 6 ⊢ (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) = ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥)
13		imaco 5135	. . . . . 6 ⊢ ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥) = (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥))
14	12, 13	eqtri 2198	. . . . 5 ⊢ (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) = (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥))
15		simpll 527	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
16		cnima 13723	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾)
17	16	adantll 476	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾)
18		cnima 13723	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ (◡𝐺 “ 𝑥) ∈ 𝐾) → (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥)) ∈ 𝐽)
19	15, 17, 18	syl2anc 411	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥)) ∈ 𝐽)
20	14, 19	eqeltrid 2264	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽)
21	20	ralrimiva 2550	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → ∀𝑥 ∈ 𝐿 (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽)
22	10, 21	jca 306	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → ((𝐺 ∘ 𝐹):∪ 𝐽⟶∪ 𝐿 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐿 (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽))
23	7, 5	iscn2 13703	. 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 417	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) → (𝐺 ∘ 𝐹) ∈ (𝐽 Cn 𝐿))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∈ wcel 2148  ∀wral 2455  ∪ cuni 3810  ^◡ccnv 4626   “ cima 4630   ∘ ccom 4631  ⟶wf 5213  (class class class)co 5875  Topctop 13500   Cn ccn 13688

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4122  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-rab 2464  df-v 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-id 4294  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-fv 5225  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-map 6650  df-top 13501  df-topon 13514  df-cn 13691

This theorem is referenced by:  txcn  13778  cnmpt11  13786  cnmpt21  13794  hmeoco  13819