Theorem cnllysconn 36176

Description: The topology of the complex numbers is locally simply connected. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Mar-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
cnllysconn.j	⊢ 𝐽 = (TopOpen‘ℂfld)

Assertion

Ref	Expression
cnllysconn	⊢ 𝐽 ∈ Locally SConn

Proof of Theorem cnllysconn

Dummy variables 𝑢 𝑟 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cnllysconn.j	. . 3 ⊢ 𝐽 = (TopOpen‘ℂfld)
2	1	cnfldtop 25129	. 2 ⊢ 𝐽 ∈ Top
3		cnxmet 25118	. . . . 5 ⊢ (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ)
4	1	cnfldtopn 25127	. . . . . 6 ⊢ 𝐽 = (MetOpen‘(abs ∘ − ))
5	4	mopni2 24839	. . . . 5 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
6	3, 5	mp3an1 1478	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
7	3	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ))
8	1	cnfldtopon 25128	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ)
9		simpll 779	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑥 ∈ 𝐽)
10		toponss 23272	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → 𝑥 ⊆ ℂ)
11	8, 9, 10	sylancr 599	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑥 ⊆ ℂ)
12		simplr 781	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ 𝑥)
13	11, 12	sseldd 3914	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ ℂ)
14		rpxr 13154	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ+ → 𝑟 ∈ ℝ*)
15	14	ad2antrl 741	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑟 ∈ ℝ*)
16	4	blopn 24846	. . . . . . 7 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℝ*) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝐽)
17	7, 13, 15, 16	syl3anc 1399	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝐽)
18		simprr 785	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
19		vex 3458	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑥 ∈ V
20	19	elpw2 5300	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝒫 𝑥 ↔ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
21	18, 20	sylibr 237	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝒫 𝑥)
22	17, 21	elind 4100	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥))
23		simprl 783	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑟 ∈ ℝ+)
24		blcntr 24759	. . . . . 6 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟))
25	7, 13, 23, 24	syl3anc 1399	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟))
26		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)
27		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) = (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟))
28	1, 26, 27	blsconn 36175	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℝ*) → (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) ∈ SConn)
29	13, 15, 28	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) ∈ SConn)
30		eleq2 2853	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) → (𝑦 ∈ 𝑢 ↔ 𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)))
31		oveq2 7448	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) → (𝐽 ↾t 𝑢) = (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)))
32	31	eleq1d 2849	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) → ((𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn ↔ (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) ∈ SConn))
33	30, 32	anbi12d 644	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) → ((𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn) ↔ (𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∧ (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) ∈ SConn)))
34	33	rspcev 3580	. . . . 5 ⊢ (((𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥) ∧ (𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∧ (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) ∈ SConn)) → ∃𝑢 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn))
35	22, 25, 29, 34	syl12anc 850	. . . 4 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → ∃𝑢 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn))
36	6, 35	rexlimddv 3173	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑢 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn))
37	36	rgen2 3206	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝑥 ∃𝑢 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn)
38		islly 23814	. 2 ⊢ (𝐽 ∈ Locally SConn ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝑥 ∃𝑢 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn)))
39	2, 37, 38	mpbir2an 724	1 ⊢ 𝐽 ∈ Locally SConn

This proof depends on syntax axioms:   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  𝒫 cpw 4560   ∘ ccom 5659  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  ℂcc 11222  ℝ^*cxr 11366   − cmin 11565  ℝ⁺crp 13144  abscabs 15427   ↾_t crest 17617  TopOpenctopn 17618  ∞Metcxmet 21690  ballcbl 21692  ℂ_fldccnfld 21705  Topctop 23238  TopOnctopon 23255  Locally clly 23810  SConncsconn 36151

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302  ax-addf 11303

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-er 8742  df-map 8874  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-fi 9427  df-sup 9458  df-inf 9459  df-oi 9528  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-q 13100  df-rp 13145  df-xneg 13265  df-xadd 13266  df-xmul 13267  df-icc 13507  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-seq 14169  df-exp 14229  df-hash 14499  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-starv 17469  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-unif 17477  df-hom 17478  df-cco 17479  df-rest 17619  df-topn 17620  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-topgen 17640  df-pt 17641  df-prds 17644  df-xrs 17700  df-qtop 17705  df-imas 17706  df-xps 17708  df-mre 17782  df-mrc 17783  df-acs 17785  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-submnd 19005  df-mulg 19304  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-psmet 21697  df-xmet 21698  df-met 21699  df-bl 21700  df-mopn 21701  df-cnfld 21706  df-top 23239  df-topon 23256  df-topsp 23278  df-bases 23291  df-cn 23572  df-cnp 23573  df-lly 23812  df-tx 23908  df-hmeo 24101  df-xms 24666  df-ms 24667  df-tms 24668  df-ii 25225  df-cncf 25226  df-htpy 25318  df-phtpy 25319  df-phtpc 25340  df-pconn 36152  df-sconn 36153

This theorem is used by: (None)