Theorem cnco 13301

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 13281	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐽 ∈ Top)
2		cntop2 13282	. . 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 2175	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐾 = ∪ 𝐾
5		eqid 2175	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐿 = ∪ 𝐿
6	4, 5	cnf 13284	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿) → 𝐺:∪ 𝐾⟶∪ 𝐿)
7		eqid 2175	. . . . 5 ⊢ ∪ 𝐽 = ∪ 𝐽
8	7, 4	cnf 13284	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐹:∪ 𝐽⟶∪ 𝐾)
9		fco 5373	. . . 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 4805	. . . . . . 7 ⊢ ◡(𝐺 ∘ 𝐹) = (◡𝐹 ∘ ◡𝐺)
12	11	imaeq1i 4960	. . . . . 6 ⊢ (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) = ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥)
13		imaco 5126	. . . . . 6 ⊢ ((◡𝐹 ∘ ◡𝐺) “ 𝑥) = (◡𝐹 “ (◡𝐺 “ 𝑥))
14	12, 13	eqtri 2196	. . . . 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 13300	. . . . . . 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 13300	. . . . . 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 2262	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐺 ∈ (𝐾 Cn 𝐿)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐿) → (◡(𝐺 ∘ 𝐹) “ 𝑥) ∈ 𝐽)
21	20	ralrimiva 2548	. . 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 13280	. 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 2146  ∀wral 2453  ∪ cuni 3805  ^◡ccnv 4619   “ cima 4623   ∘ ccom 4624  ⟶wf 5204  (class class class)co 5865  Topctop 13075   Cn ccn 13265

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 1445  ax-7 1446  ax-gen 1447  ax-ie1 1491  ax-ie2 1492  ax-8 1502  ax-10 1503  ax-11 1504  ax-i12 1505  ax-bndl 1507  ax-4 1508  ax-17 1524  ax-i9 1528  ax-ial 1532  ax-i5r 1533  ax-13 2148  ax-14 2149  ax-ext 2157  ax-sep 4116  ax-pow 4169  ax-pr 4203  ax-un 4427  ax-setind 4530

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1459  df-sb 1761  df-eu 2027  df-mo 2028  df-clab 2162  df-cleq 2168  df-clel 2171  df-nfc 2306  df-ne 2346  df-ral 2458  df-rex 2459  df-rab 2462  df-v 2737  df-sbc 2961  df-csb 3056  df-dif 3129  df-un 3131  df-in 3133  df-ss 3140  df-pw 3574  df-sn 3595  df-pr 3596  df-op 3598  df-uni 3806  df-iun 3884  df-br 3999  df-opab 4060  df-mpt 4061  df-id 4287  df-xp 4626  df-rel 4627  df-cnv 4628  df-co 4629  df-dm 4630  df-rn 4631  df-res 4632  df-ima 4633  df-iota 5170  df-fun 5210  df-fn 5211  df-f 5212  df-fv 5216  df-ov 5868  df-oprab 5869  df-mpo 5870  df-1st 6131  df-2nd 6132  df-map 6640  df-top 13076  df-topon 13089  df-cn 13268

This theorem is referenced by:  txcn  13355  cnmpt11  13363  cnmpt21  13371  hmeoco  13396