Theorem cnllysconn 35600

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 24845	. 2 ⊢ 𝐽 ∈ Top
3		cnxmet 24834	. . . . 5 ⊢ (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ)
4	1	cnfldtopn 24843	. . . . . 6 ⊢ 𝐽 = (MetOpen‘(abs ∘ − ))
5	4	mopni2 24555	. . . . 5 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑟 ∈ ℝ+ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
6	3, 5	mp3an1 1471	. . . 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 24844	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ)
9		simpll 776	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑥 ∈ 𝐽)
10		toponss 22989	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → 𝑥 ⊆ ℂ)
11	8, 9, 10	sylancr 596	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑥 ⊆ ℂ)
12		simplr 778	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ 𝑥)
13	11, 12	sseldd 3939	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ ℂ)
14		rpxr 13005	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑟 ∈ ℝ+ → 𝑟 ∈ ℝ*)
15	14	ad2antrl 738	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑟 ∈ ℝ*)
16	4	blopn 24562	. . . . . . 7 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℝ*) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝐽)
17	7, 13, 15, 16	syl3anc 1392	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝐽)
18		simprr 782	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
19		vex 3460	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑥 ∈ V
20	19	elpw2 5292	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝒫 𝑥 ↔ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)
21	18, 20	sylibr 236	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ 𝒫 𝑥)
22	17, 21	elind 4154	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥))
23		simprl 780	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑟 ∈ ℝ+)
24		blcntr 24475	. . . . . 6 ⊢ (((abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ) ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℝ+) → 𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟))
25	7, 13, 23, 24	syl3anc 1392	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑟 ∈ ℝ+ ∧ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟))
26		eqid 2764	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟) = (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)
27		eqid 2764	. . . . . . 7 ⊢ (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) = (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟))
28	1, 26, 27	blsconn 35599	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑟 ∈ ℝ*) → (𝐽 ↾t (𝑦(ball‘(abs ∘ − ))𝑟)) ∈ SConn)
29	13, 15, 28	syl2anc 593	. . . . 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 7406	. . . . . . . 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 641	. . . . . 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 3583	. . . . 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 847	. . . 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 3171	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑢 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn))
37	36	rgen2 3204	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ 𝐽 ∀𝑦 ∈ 𝑥 ∃𝑢 ∈ (𝐽 ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ (𝐽 ↾t 𝑢) ∈ SConn)
38		islly 23530	. 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 721	1 ⊢ 𝐽 ∈ Locally SConn

Syntax hints:   ∧ wa 399   = wceq 1562   ∈ wcel 2144  ∀wral 3078  ∃wrex 3088   ∩ cin 3905   ⊆ wss 3906  𝒫 cpw 4557   ∘ ccom 5653  ‘cfv 6523  (class class class)co 7398  ℂcc 11073  ℝ^*cxr 11217   − cmin 11416  ℝ⁺crp 12995  abscabs 15263   ↾_t crest 17451  TopOpenctopn 17452  ∞Metcxmet 21411  ballcbl 21413  ℂ_fldccnfld 21426  Topctop 22955  TopOnctopon 22972  Locally clly 23526  SConncsconn 35575

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1817  ax-4 1831  ax-5 1932  ax-6 1989  ax-7 2030  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2214  ax-ext 2736  ax-rep 5229  ax-sep 5248  ax-nul 5258  ax-pow 5324  ax-pr 5392  ax-un 7720  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 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1100  df-3an 1101  df-tru 1565  df-fal 1575  df-ex 1802  df-nf 1806  df-sb 2093  df-mo 2568  df-eu 2598  df-clab 2743  df-cleq 2756  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3458  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5544  df-eprel 5549  df-po 5557  df-so 5558  df-fr 5602  df-se 5603  df-we 5604  df-xp 5655  df-rel 5656  df-cnv 5657  df-co 5658  df-dm 5659  df-rn 5660  df-res 5661  df-ima 5662  df-pred 6290  df-ord 6351  df-on 6352  df-lim 6353  df-suc 6354  df-iota 6479  df-fun 6525  df-fn 6526  df-f 6527  df-f1 6528  df-fo 6529  df-f1o 6530  df-fv 6531  df-isom 6532  df-riota 7355  df-ov 7401  df-oprab 7402  df-mpo 7403  df-of 7662  df-om 7849  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8143  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8344  df-rdg 8383  df-1o 8439  df-2o 8440  df-er 8680  df-map 8812  df-ixp 8882  df-en 8930  df-dom 8931  df-sdom 8932  df-fin 8933  df-fsupp 9310  df-fi 9359  df-sup 9390  df-inf 9391  df-oi 9460  df-card 9899  df-pnf 11220  df-mnf 11221  df-xr 11222  df-ltxr 11223  df-le 11224  df-sub 11418  df-neg 11419  df-div 11847  df-nn 12213  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 12484  df-z 12571  df-dec 12691  df-uz 12842  df-q 12952  df-rp 12996  df-xneg 13116  df-xadd 13117  df-xmul 13118  df-icc 13358  df-fz 13515  df-fzo 13662  df-seq 14017  df-exp 14077  df-hash 14346  df-cj 15128  df-re 15129  df-im 15130  df-sqrt 15264  df-abs 15265  df-struct 17185  df-sets 17202  df-slot 17220  df-ndx 17232  df-base 17248  df-ress 17269  df-plusg 17301  df-mulr 17302  df-starv 17303  df-sca 17304  df-vsca 17305  df-ip 17306  df-tset 17307  df-ple 17308  df-ds 17310  df-unif 17311  df-hom 17312  df-cco 17313  df-rest 17453  df-topn 17454  df-0g 17472  df-gsum 17473  df-topgen 17474  df-pt 17475  df-prds 17478  df-xrs 17534  df-qtop 17539  df-imas 17540  df-xps 17542  df-mre 17616  df-mrc 17617  df-acs 17619  df-mgm 18676  df-sgrp 18755  df-mnd 18771  df-submnd 18820  df-mulg 19112  df-cntz 19359  df-cmn 19824  df-psmet 21418  df-xmet 21419  df-met 21420  df-bl 21421  df-mopn 21422  df-cnfld 21427  df-top 22956  df-topon 22973  df-topsp 22995  df-bases 23008  df-cn 23289  df-cnp 23290  df-lly 23528  df-tx 23624  df-hmeo 23817  df-xms 24382  df-ms 24383  df-tms 24384  df-ii 24941  df-cncf 24942  df-htpy 25034  df-phtpy 25035  df-phtpc 25056  df-pconn 35576  df-sconn 35577

This theorem is referenced by: (None)