Users' Mathboxes Mathbox for Zhi Wang < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  cnneiima Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cnneiima 49723
Description: Given a continuous function, the preimage of a neighborhood is a neighborhood. To be precise, the preimage of a neighborhood of a subset 𝑇 of the codomain of a continuous function is a neighborhood of any subset of the preimage of 𝑇. (Contributed by Zhi Wang, 9-Sep-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
cnneiima.1 (𝜑𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
cnneiima.2 (𝜑𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇))
cnneiima.3 (𝜑𝑆 ⊆ (𝐹𝑇))
Assertion
Ref Expression
cnneiima (𝜑 → (𝐹𝑁) ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆))

Proof of Theorem cnneiima
StepHypRef Expression
1 cnneiima.3 . . . 4 (𝜑𝑆 ⊆ (𝐹𝑇))
2 cnneiima.1 . . . . . . 7 (𝜑𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
3 eqid 2762 . . . . . . . 8 𝐽 = 𝐽
4 eqid 2762 . . . . . . . 8 𝐾 = 𝐾
53, 4cnf 23414 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐹: 𝐽 𝐾)
62, 5syl 18 . . . . . 6 (𝜑𝐹: 𝐽 𝐾)
76ffund 6710 . . . . 5 (𝜑 → Fun 𝐹)
8 cnneiima.2 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇))
9 cntop2 23409 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐾 ∈ Top)
102, 9syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝐾 ∈ Top)
114neiss2 23269 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇)) → 𝑇 𝐾)
1210, 8, 11syl2anc 595 . . . . . . 7 (𝜑𝑇 𝐾)
134neii1 23274 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇)) → 𝑁 𝐾)
1410, 8, 13syl2anc 595 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 𝐾)
154neiint 23272 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝑇 𝐾𝑁 𝐾) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇) ↔ 𝑇 ⊆ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
1610, 12, 14, 15syl3anc 1397 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇) ↔ 𝑇 ⊆ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
178, 16mpbid 235 . . . . 5 (𝜑𝑇 ⊆ ((int‘𝐾)‘𝑁))
18 sspreima 7063 . . . . 5 ((Fun 𝐹𝑇 ⊆ ((int‘𝐾)‘𝑁)) → (𝐹𝑇) ⊆ (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
197, 17, 18syl2anc 595 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑇) ⊆ (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
201, 19sstrd 3946 . . 3 (𝜑𝑆 ⊆ (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
214cnntri 23439 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝑁 𝐾) → (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐹𝑁)))
222, 14, 21syl2anc 595 . . 3 (𝜑 → (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐹𝑁)))
2320, 22sstrd 3946 . 2 (𝜑𝑆 ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐹𝑁)))
24 cntop1 23408 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐽 ∈ Top)
252, 24syl 18 . . 3 (𝜑𝐽 ∈ Top)
26 sspreima 7063 . . . . . 6 ((Fun 𝐹𝑇 𝐾) → (𝐹𝑇) ⊆ (𝐹 𝐾))
277, 12, 26syl2anc 595 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹𝑇) ⊆ (𝐹 𝐾))
28 fimacnv 6728 . . . . . 6 (𝐹: 𝐽 𝐾 → (𝐹 𝐾) = 𝐽)
296, 28syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹 𝐾) = 𝐽)
3027, 29sseqtrd 3972 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑇) ⊆ 𝐽)
311, 30sstrd 3946 . . 3 (𝜑𝑆 𝐽)
32 sspreima 7063 . . . . 5 ((Fun 𝐹𝑁 𝐾) → (𝐹𝑁) ⊆ (𝐹 𝐾))
337, 14, 32syl2anc 595 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑁) ⊆ (𝐹 𝐾))
3433, 29sseqtrd 3972 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑁) ⊆ 𝐽)
353neiint 23272 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 𝐽 ∧ (𝐹𝑁) ⊆ 𝐽) → ((𝐹𝑁) ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ 𝑆 ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐹𝑁))))
3625, 31, 34, 35syl3anc 1397 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝑁) ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ 𝑆 ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐹𝑁))))
3723, 36mpbird 260 1 (𝜑 → (𝐹𝑁) ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209   = wceq 1569  wcel 2142  wss 3904   cuni 4871  ccnv 5659  cima 5663  Fun wfun 6530  wf 6532  cfv 6536  (class class class)co 7412  Topctop 23061  intcnt 23185  neicnei 23265   Cn ccn 23392
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5555  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-map 8824  df-top 23062  df-topon 23079  df-ntr 23188  df-nei 23266  df-cn 23395
This theorem is used by:  sepfsepc  49734
  Copyright terms: Public domain W3C validator