Theorem atansopn 26779

Description: The domain of continuity of the arctangent is an open set. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Apr-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
atansopn.d	⊢ 𝐷 = (ℂ ∖ (-∞(,]0))
atansopn.s	⊢ 𝑆 = {𝑦 ∈ ℂ ∣ (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷}

Assertion

Ref	Expression
atansopn	⊢ 𝑆 ∈ (TopOpen‘ℂfld)

Distinct variable group:   𝑦,𝐷

Allowed substitution hint:   𝑆(𝑦)

Proof of Theorem atansopn

Step	Hyp	Ref	Expression
1		atansopn.s	. . 3 ⊢ 𝑆 = {𝑦 ∈ ℂ ∣ (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷}
2		eqid 2731	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ ℂ ↦ (1 + (𝑦↑2))) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (1 + (𝑦↑2)))
3	2	mptpreima 6237	. . 3 ⊢ (◡(𝑦 ∈ ℂ ↦ (1 + (𝑦↑2))) “ 𝐷) = {𝑦 ∈ ℂ ∣ (1 + (𝑦↑2)) ∈ 𝐷}
4	1, 3	eqtr4i 2762	. 2 ⊢ 𝑆 = (◡(𝑦 ∈ ℂ ↦ (1 + (𝑦↑2))) “ 𝐷)
5		eqid 2731	. . . . . . 7 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
6	5	cnfldtopon 24620	. . . . . 6 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
7	6	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ))
8		1cnd 11216	. . . . . 6 ⊢ (⊤ → 1 ∈ ℂ)
9	7, 7, 8	cnmptc 23487	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (𝑦 ∈ ℂ ↦ 1) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
10		2nn0 12496	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℕ0
11	5	expcn 24711	. . . . . 6 ⊢ (2 ∈ ℕ0 → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦↑2)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
12	10, 11	mp1i 13	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦↑2)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
13	5	addcn 24702	. . . . . 6 ⊢ + ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld))
14	13	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (⊤ → + ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
15	7, 9, 12, 14	cnmpt12f 23491	. . . 4 ⊢ (⊤ → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (1 + (𝑦↑2))) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
16	15	mptru 1547	. . 3 ⊢ (𝑦 ∈ ℂ ↦ (1 + (𝑦↑2))) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld))
17		atansopn.d	. . . 4 ⊢ 𝐷 = (ℂ ∖ (-∞(,]0))
18	17	logdmopn 26498	. . 3 ⊢ 𝐷 ∈ (TopOpen‘ℂfld)
19		cnima 23090	. . 3 ⊢ (((𝑦 ∈ ℂ ↦ (1 + (𝑦↑2))) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)) ∧ 𝐷 ∈ (TopOpen‘ℂfld)) → (◡(𝑦 ∈ ℂ ↦ (1 + (𝑦↑2))) “ 𝐷) ∈ (TopOpen‘ℂfld))
20	16, 18, 19	mp2an 689	. 2 ⊢ (◡(𝑦 ∈ ℂ ↦ (1 + (𝑦↑2))) “ 𝐷) ∈ (TopOpen‘ℂfld)
21	4, 20	eqeltri 2828	1 ⊢ 𝑆 ∈ (TopOpen‘ℂfld)

Syntax hints:   = wceq 1540  ⊤wtru 1541   ∈ wcel 2105  {crab 3431   ∖ cdif 3945   ↦ cmpt 5231  ^◡ccnv 5675   “ cima 5679  ‘cfv 6543  (class class class)co 7412  ℂcc 11114  0cc0 11116  1c1 11117   + caddc 11119  -∞cmnf 11253  2c2 12274  ℕ₀cn0 12479  (,]cioc 13332  ↑cexp 14034  TopOpenctopn 17374  ℂ_fldccnfld 21234  TopOnctopon 22733   Cn ccn 23049   ×_t ctx 23385

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-cnex 11172  ax-resscn 11173  ax-1cn 11174  ax-icn 11175  ax-addcl 11176  ax-addrcl 11177  ax-mulcl 11178  ax-mulrcl 11179  ax-mulcom 11180  ax-addass 11181  ax-mulass 11182  ax-distr 11183  ax-i2m1 11184  ax-1ne0 11185  ax-1rid 11186  ax-rnegex 11187  ax-rrecex 11188  ax-cnre 11189  ax-pre-lttri 11190  ax-pre-lttrn 11191  ax-pre-ltadd 11192  ax-pre-mulgt0 11193  ax-pre-sup 11194  ax-addf 11195

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7674  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-supp 8152  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-rdg 8416  df-1o 8472  df-2o 8473  df-er 8709  df-map 8828  df-ixp 8898  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-fsupp 9368  df-fi 9412  df-sup 9443  df-inf 9444  df-oi 9511  df-card 9940  df-pnf 11257  df-mnf 11258  df-xr 11259  df-ltxr 11260  df-le 11261  df-sub 11453  df-neg 11454  df-div 11879  df-nn 12220  df-2 12282  df-3 12283  df-4 12284  df-5 12285  df-6 12286  df-7 12287  df-8 12288  df-9 12289  df-n0 12480  df-z 12566  df-dec 12685  df-uz 12830  df-q 12940  df-rp 12982  df-xneg 13099  df-xadd 13100  df-xmul 13101  df-ioo 13335  df-ioc 13336  df-icc 13338  df-fz 13492  df-fzo 13635  df-seq 13974  df-exp 14035  df-hash 14298  df-cj 15053  df-re 15054  df-im 15055  df-sqrt 15189  df-abs 15190  df-struct 17087  df-sets 17104  df-slot 17122  df-ndx 17134  df-base 17152  df-ress 17181  df-plusg 17217  df-mulr 17218  df-starv 17219  df-sca 17220  df-vsca 17221  df-ip 17222  df-tset 17223  df-ple 17224  df-ds 17226  df-unif 17227  df-hom 17228  df-cco 17229  df-rest 17375  df-topn 17376  df-0g 17394  df-gsum 17395  df-topgen 17396  df-pt 17397  df-prds 17400  df-xrs 17455  df-qtop 17460  df-imas 17461  df-xps 17463  df-mre 17537  df-mrc 17538  df-acs 17540  df-mgm 18571  df-sgrp 18650  df-mnd 18666  df-submnd 18712  df-mulg 18994  df-cntz 19229  df-cmn 19698  df-psmet 21226  df-xmet 21227  df-met 21228  df-bl 21229  df-mopn 21230  df-cnfld 21235  df-top 22717  df-topon 22734  df-topsp 22756  df-bases 22770  df-cld 22844  df-cn 23052  df-cnp 23053  df-tx 23387  df-hmeo 23580  df-xms 24147  df-ms 24148  df-tms 24149

This theorem is referenced by:  dvatan  26782