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 49830
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 23472 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐹: 𝐽 𝐾)
62, 5syl 18 . . . . . 6 (𝜑𝐹: 𝐽 𝐾)
76ffund 6711 . . . . 5 (𝜑 → Fun 𝐹)
8 cnneiima.2 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇))
9 cntop2 23467 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐾 ∈ Top)
102, 9syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝐾 ∈ Top)
114neiss2 23327 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇)) → 𝑇 𝐾)
1210, 8, 11syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑𝑇 𝐾)
134neii1 23332 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇)) → 𝑁 𝐾)
1410, 8, 13syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 𝐾)
154neiint 23330 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ Top ∧ 𝑇 𝐾𝑁 𝐾) → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇) ↔ 𝑇 ⊆ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
1610, 12, 14, 15syl3anc 1398 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁 ∈ ((nei‘𝐾)‘𝑇) ↔ 𝑇 ⊆ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
178, 16mpbid 235 . . . . 5 (𝜑𝑇 ⊆ ((int‘𝐾)‘𝑁))
18 sspreima 7064 . . . . 5 ((Fun 𝐹𝑇 ⊆ ((int‘𝐾)‘𝑁)) → (𝐹𝑇) ⊆ (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
197, 17, 18syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑇) ⊆ (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
201, 19sstrd 3944 . . 3 (𝜑𝑆 ⊆ (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)))
214cnntri 23497 . . . 4 ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝑁 𝐾) → (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐹𝑁)))
222, 14, 21syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → (𝐹 “ ((int‘𝐾)‘𝑁)) ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐹𝑁)))
2320, 22sstrd 3944 . 2 (𝜑𝑆 ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐹𝑁)))
24 cntop1 23466 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐽 ∈ Top)
252, 24syl 18 . . 3 (𝜑𝐽 ∈ Top)
26 sspreima 7064 . . . . . 6 ((Fun 𝐹𝑇 𝐾) → (𝐹𝑇) ⊆ (𝐹 𝐾))
277, 12, 26syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹𝑇) ⊆ (𝐹 𝐾))
28 fimacnv 6729 . . . . . 6 (𝐹: 𝐽 𝐾 → (𝐹 𝐾) = 𝐽)
296, 28syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹 𝐾) = 𝐽)
3027, 29sseqtrd 3970 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑇) ⊆ 𝐽)
311, 30sstrd 3944 . . 3 (𝜑𝑆 𝐽)
32 sspreima 7064 . . . . 5 ((Fun 𝐹𝑁 𝐾) → (𝐹𝑁) ⊆ (𝐹 𝐾))
337, 14, 32syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑁) ⊆ (𝐹 𝐾))
3433, 29sseqtrd 3970 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑁) ⊆ 𝐽)
353neiint 23330 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆 𝐽 ∧ (𝐹𝑁) ⊆ 𝐽) → ((𝐹𝑁) ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ 𝑆 ⊆ ((int‘𝐽)‘(𝐹𝑁))))
3625, 31, 34, 35syl3anc 1398 . 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 1570  wcel 2145  wss 3902   cuni 4870  ccnv 5658  cima 5662  Fun wfun 6531  wf 6533  cfv 6537  (class class class)co 7416  Topctop 23119  intcnt 23243  neicnei 23323   Cn ccn 23450
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  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 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5554  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-map 8831  df-top 23120  df-topon 23137  df-ntr 23246  df-nei 23324  df-cn 23453
This theorem is used by:  sepfsepc  49841
  Copyright terms: Public domain W3C validator