Theorem hmeoopn 12951

Description: Homeomorphisms preserve openness. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 25-Aug-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
hmeoopn.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
hmeoopn	⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 ∈ 𝐽 ↔ (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾))

Proof of Theorem hmeoopn

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hmeoima 12950	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾)
2	1	ex 114	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → (𝐴 ∈ 𝐽 → (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾))
3	2	adantr 274	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 ∈ 𝐽 → (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾))
4		hmeocn 12945	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
5		cnima 12860	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾) → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽)
6	5	ex 114	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → ((𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾 → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽))
7	4, 6	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → ((𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾 → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽))
8	7	adantr 274	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾 → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽))
9		hmeoopn.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
10		eqid 2165	. . . . . . 7 ⊢ ∪ 𝐾 = ∪ 𝐾
11	9, 10	hmeof1o 12949	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → 𝐹:𝑋–1-1-onto→∪ 𝐾)
12		f1of1 5431	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:𝑋–1-1-onto→∪ 𝐾 → 𝐹:𝑋–1-1→∪ 𝐾)
13	11, 12	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → 𝐹:𝑋–1-1→∪ 𝐾)
14		f1imacnv 5449	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:𝑋–1-1→∪ 𝐾 ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) = 𝐴)
15	13, 14	sylan 281	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) = 𝐴)
16	15	eleq1d 2235	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽 ↔ 𝐴 ∈ 𝐽))
17	8, 16	sylibd 148	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾 → 𝐴 ∈ 𝐽))
18	3, 17	impbid 128	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 ∈ 𝐽 ↔ (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1343   ∈ wcel 2136   ⊆ wss 3116  ∪ cuni 3789  ^◡ccnv 4603   “ cima 4607  –1-1→wf1 5185  –1-1-onto→wf1o 5187  (class class class)co 5842   Cn ccn 12825  Homeochmeo 12940

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-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  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  df-hmeo 12941

This theorem is referenced by: (None)