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 47502
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 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
cnneiima.2 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜πΎ)β€˜π‘‡))
cnneiima.3 (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† (◑𝐹 β€œ 𝑇))
Assertion
Ref Expression
cnneiima (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑁) ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜π‘†))

Proof of Theorem cnneiima
StepHypRef Expression
1 cnneiima.3 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† (◑𝐹 β€œ 𝑇))
2 cnneiima.1 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
3 eqid 2732 . . . . . . . 8 βˆͺ 𝐽 = βˆͺ 𝐽
4 eqid 2732 . . . . . . . 8 βˆͺ 𝐾 = βˆͺ 𝐾
53, 4cnf 22741 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) β†’ 𝐹:βˆͺ 𝐽⟢βˆͺ 𝐾)
62, 5syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐹:βˆͺ 𝐽⟢βˆͺ 𝐾)
76ffund 6718 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Fun 𝐹)
8 cnneiima.2 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜πΎ)β€˜π‘‡))
9 cntop2 22736 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) β†’ 𝐾 ∈ Top)
102, 9syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ Top)
114neiss2 22596 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜πΎ)β€˜π‘‡)) β†’ 𝑇 βŠ† βˆͺ 𝐾)
1210, 8, 11syl2anc 584 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑇 βŠ† βˆͺ 𝐾)
134neii1 22601 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((neiβ€˜πΎ)β€˜π‘‡)) β†’ 𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐾)
1410, 8, 13syl2anc 584 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐾)
154neiint 22599 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝑇 βŠ† βˆͺ 𝐾 ∧ 𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐾) β†’ (𝑁 ∈ ((neiβ€˜πΎ)β€˜π‘‡) ↔ 𝑇 βŠ† ((intβ€˜πΎ)β€˜π‘)))
1610, 12, 14, 15syl3anc 1371 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ ((neiβ€˜πΎ)β€˜π‘‡) ↔ 𝑇 βŠ† ((intβ€˜πΎ)β€˜π‘)))
178, 16mpbid 231 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑇 βŠ† ((intβ€˜πΎ)β€˜π‘))
18 sspreima 7066 . . . . 5 ((Fun 𝐹 ∧ 𝑇 βŠ† ((intβ€˜πΎ)β€˜π‘)) β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑇) βŠ† (◑𝐹 β€œ ((intβ€˜πΎ)β€˜π‘)))
197, 17, 18syl2anc 584 . . . 4 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑇) βŠ† (◑𝐹 β€œ ((intβ€˜πΎ)β€˜π‘)))
201, 19sstrd 3991 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† (◑𝐹 β€œ ((intβ€˜πΎ)β€˜π‘)))
214cnntri 22766 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐾) β†’ (◑𝐹 β€œ ((intβ€˜πΎ)β€˜π‘)) βŠ† ((intβ€˜π½)β€˜(◑𝐹 β€œ 𝑁)))
222, 14, 21syl2anc 584 . . 3 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ ((intβ€˜πΎ)β€˜π‘)) βŠ† ((intβ€˜π½)β€˜(◑𝐹 β€œ 𝑁)))
2320, 22sstrd 3991 . 2 (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† ((intβ€˜π½)β€˜(◑𝐹 β€œ 𝑁)))
24 cntop1 22735 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) β†’ 𝐽 ∈ Top)
252, 24syl 17 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Top)
26 sspreima 7066 . . . . . 6 ((Fun 𝐹 ∧ 𝑇 βŠ† βˆͺ 𝐾) β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑇) βŠ† (◑𝐹 β€œ βˆͺ 𝐾))
277, 12, 26syl2anc 584 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑇) βŠ† (◑𝐹 β€œ βˆͺ 𝐾))
28 fimacnv 6736 . . . . . 6 (𝐹:βˆͺ 𝐽⟢βˆͺ 𝐾 β†’ (◑𝐹 β€œ βˆͺ 𝐾) = βˆͺ 𝐽)
296, 28syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ βˆͺ 𝐾) = βˆͺ 𝐽)
3027, 29sseqtrd 4021 . . . 4 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑇) βŠ† βˆͺ 𝐽)
311, 30sstrd 3991 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† βˆͺ 𝐽)
32 sspreima 7066 . . . . 5 ((Fun 𝐹 ∧ 𝑁 βŠ† βˆͺ 𝐾) β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑁) βŠ† (◑𝐹 β€œ βˆͺ 𝐾))
337, 14, 32syl2anc 584 . . . 4 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑁) βŠ† (◑𝐹 β€œ βˆͺ 𝐾))
3433, 29sseqtrd 4021 . . 3 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑁) βŠ† βˆͺ 𝐽)
353neiint 22599 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 βŠ† βˆͺ 𝐽 ∧ (◑𝐹 β€œ 𝑁) βŠ† βˆͺ 𝐽) β†’ ((◑𝐹 β€œ 𝑁) ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜π‘†) ↔ 𝑆 βŠ† ((intβ€˜π½)β€˜(◑𝐹 β€œ 𝑁))))
3625, 31, 34, 35syl3anc 1371 . 2 (πœ‘ β†’ ((◑𝐹 β€œ 𝑁) ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜π‘†) ↔ 𝑆 βŠ† ((intβ€˜π½)β€˜(◑𝐹 β€œ 𝑁))))
3723, 36mpbird 256 1 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑁) ∈ ((neiβ€˜π½)β€˜π‘†))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   βŠ† wss 3947  βˆͺ cuni 4907  β—‘ccnv 5674   β€œ cima 5678  Fun wfun 6534  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Topctop 22386  intcnt 22512  neicnei 22592   Cn ccn 22719
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-id 5573  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-map 8818  df-top 22387  df-topon 22404  df-ntr 22515  df-nei 22593  df-cn 22722
This theorem is referenced by:  sepfsepc  47513
  Copyright terms: Public domain W3C validator