Theorem cnllysconn 35239

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 24678	. 2 ⊢ 𝐽 ∈ Top
3		cnxmet 24667	. . . . 5 ⊢ (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ)
4	1	cnfldtopn 24676	. . . . . 6 ⊢ 𝐽 = (MetOpen‘(abs ∘ − ))
5	4	mopni2 24388	. . . . 5 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
6	3, 5	mp3an1 1450	. . . 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 24677	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ)
9		simpll 766	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑥 ∈ 𝐽)
10		toponss 22821	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → 𝑥 ⊆ ℂ)
11	8, 9, 10	sylancr 587	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑥 ⊆ ℂ)
12		simplr 768	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ 𝑥)
13	11, 12	sseldd 3950	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ ℂ)
14		rpxr 12968	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ+ → 𝑟 ∈ ℝ*)
15	14	ad2antrl 728	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑟 ∈ ℝ*)
16	4	blopn 24395	. . . . . . 7 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℝ*) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝐽)
17	7, 13, 15, 16	syl3anc 1373	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝐽)
18		simprr 772	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
19		vex 3454	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑥 ∈ V
20	19	elpw2 5292	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝒫 𝑥 ↔ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
21	18, 20	sylibr 234	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝒫 𝑥)
22	17, 21	elind 4166	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥))
23		simprl 770	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑟 ∈ ℝ+)
24		blcntr 24308	. . . . . 6 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟))
25	7, 13, 23, 24	syl3anc 1373	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟))
26		eqid 2730	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)
27		eqid 2730	. . . . . . 7 ⊢ (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) = (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟))
28	1, 26, 27	blsconn 35238	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℝ*) → (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) ∈ SConn)
29	13, 15, 28	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) ∈ SConn)
30		eleq2 2818	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) → (𝑦 ∈ 𝑢 ↔ 𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)))
31		oveq2 7398	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) → (𝐽 ↾t 𝑢) = (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)))
32	31	eleq1d 2814	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) → ((𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn ↔ (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) ∈ SConn))
33	30, 32	anbi12d 632	. . . . . 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 3591	. . . . 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 836	. . . 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 3141	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑢 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn))
37	36	rgen2 3178	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝑥 ∃𝑢 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn)
38		islly 23362	. 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 711	1 ⊢ 𝐽 ∈ Locally SConn

Syntax hints:   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3045  ∃wrex 3054   ∩ cin 3916   ⊆ wss 3917  𝒫 cpw 4566   ∘ ccom 5645  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390  ℂcc 11073  ℝ^*cxr 11214   − cmin 11412  ℝ⁺crp 12958  abscabs 15207   ↾_t crest 17390  TopOpenctopn 17391  ∞Metcxmet 21256  ballcbl 21258  ℂ_fldccnfld 21271  Topctop 22787  TopOnctopon 22804  Locally clly 23358  SConncsconn 35214

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152  ax-pre-sup 11153  ax-addf 11154

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-tp 4597  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-se 5595  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-isom 6523  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-of 7656  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-2o 8438  df-er 8674  df-map 8804  df-ixp 8874  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-fsupp 9320  df-fi 9369  df-sup 9400  df-inf 9401  df-oi 9470  df-card 9899  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-div 11843  df-nn 12194  df-2 12256  df-3 12257  df-4 12258  df-5 12259  df-6 12260  df-7 12261  df-8 12262  df-9 12263  df-n0 12450  df-z 12537  df-dec 12657  df-uz 12801  df-q 12915  df-rp 12959  df-xneg 13079  df-xadd 13080  df-xmul 13081  df-icc 13320  df-fz 13476  df-fzo 13623  df-seq 13974  df-exp 14034  df-hash 14303  df-cj 15072  df-re 15073  df-im 15074  df-sqrt 15208  df-abs 15209  df-struct 17124  df-sets 17141  df-slot 17159  df-ndx 17171  df-base 17187  df-ress 17208  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-starv 17242  df-sca 17243  df-vsca 17244  df-ip 17245  df-tset 17246  df-ple 17247  df-ds 17249  df-unif 17250  df-hom 17251  df-cco 17252  df-rest 17392  df-topn 17393  df-0g 17411  df-gsum 17412  df-topgen 17413  df-pt 17414  df-prds 17417  df-xrs 17472  df-qtop 17477  df-imas 17478  df-xps 17480  df-mre 17554  df-mrc 17555  df-acs 17557  df-mgm 18574  df-sgrp 18653  df-mnd 18669  df-submnd 18718  df-mulg 19007  df-cntz 19256  df-cmn 19719  df-psmet 21263  df-xmet 21264  df-met 21265  df-bl 21266  df-mopn 21267  df-cnfld 21272  df-top 22788  df-topon 22805  df-topsp 22827  df-bases 22840  df-cn 23121  df-cnp 23122  df-lly 23360  df-tx 23456  df-hmeo 23649  df-xms 24215  df-ms 24216  df-tms 24217  df-ii 24777  df-cncf 24778  df-htpy 24876  df-phtpy 24877  df-phtpc 24898  df-pconn 35215  df-sconn 35216

This theorem is referenced by: (None)