MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvcnv Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvcnv 26297
Description: A weak version of dvcnvre 26339, valid for both real and complex domains but under the hypothesis that the inverse function is already known to be continuous, and the image set is known to be open. A more advanced proof can show that these conditions are unnecessary. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 8-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
dvcnv.j 𝐽 = (TopOpen‘ℂfld)
dvcnv.k 𝐾 = (𝐽 ↾t 𝑆)
dvcnv.s (𝜑 → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
dvcnv.y (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐾)
dvcnv.f (𝜑 → 𝐹:𝑋–1-1-onto→𝑌)
dvcnv.i (𝜑 → ◡𝐹 ∈ (𝑌–cn→𝑋))
dvcnv.d (𝜑 → dom (𝑆 D 𝐹) = 𝑋)
dvcnv.z (𝜑 → ¬ 0 ∈ ran (𝑆 D 𝐹))
Assertion
Ref Expression
dvcnv (𝜑 → (𝑆 D ◡𝐹) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ (1 / ((𝑆 D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐹   𝑥,𝐽   𝜑,𝑥   𝑥,𝑆   𝑥,𝑌
Allowed substitution hints:   𝐾(𝑥)   𝑋(𝑥)

Proof of Theorem dvcnv
StepHypRef Expression
1 dvcnv.s . . . . 5 (𝜑 → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
2 dvfg 26226 . . . . 5 (𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} → (𝑆 D ◡𝐹):dom (𝑆 D ◡𝐹)⟶ℂ)
31, 2syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 D ◡𝐹):dom (𝑆 D ◡𝐹)⟶ℂ)
4 recnprss 26224 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ {ℝ, ℂ} → 𝑆 ⊆ ℂ)
51, 4syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑆 ⊆ ℂ)
6 dvcnv.f . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐹:𝑋–1-1-onto→𝑌)
7 f1ocnv 6837 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝑋–1-1-onto→𝑌 → ◡𝐹:𝑌–1-1-onto→𝑋)
8 f1of 6824 . . . . . . . . 9 (◡𝐹:𝑌–1-1-onto→𝑋 → ◡𝐹:𝑌⟶𝑋)
96, 7, 83syl 19 . . . . . . . 8 (𝜑 → ◡𝐹:𝑌⟶𝑋)
10 dvcnv.d . . . . . . . . . 10 (𝜑 → dom (𝑆 D 𝐹) = 𝑋)
11 dvbsss 26222 . . . . . . . . . 10 dom (𝑆 D 𝐹) ⊆ 𝑆
1210, 11eqsstrrdi 3976 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ⊆ 𝑆)
1312, 5sstrd 3941 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ⊆ ℂ)
149, 13fssd 6727 . . . . . . 7 (𝜑 → ◡𝐹:𝑌⟶ℂ)
15 dvcnv.k . . . . . . . . 9 𝐾 = (𝐽 ↾t 𝑆)
16 dvcnv.j . . . . . . . . . . 11 𝐽 = (TopOpen‘ℂfld)
1716cnfldtopon 25101 . . . . . . . . . 10 𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ)
18 resttopon 23479 . . . . . . . . . 10 ((𝐽 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ 𝑆 ⊆ ℂ) → (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ (TopOn‘𝑆))
1917, 5, 18sylancr 599 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐽 ↾t 𝑆) ∈ (TopOn‘𝑆))
2015, 19eqeltrid 2865 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑆))
21 dvcnv.y . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐾)
22 toponss 23245 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ (TopOn‘𝑆) ∧ 𝑌 ∈ 𝐾) → 𝑌 ⊆ 𝑆)
2320, 21, 22syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑌 ⊆ 𝑆)
245, 14, 23dvbss 26221 . . . . . 6 (𝜑 → dom (𝑆 D ◡𝐹) ⊆ 𝑌)
25 f1ocnvfv2 7285 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝑋–1-1-onto→𝑌 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑥)) = 𝑥)
266, 25sylan 592 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑥)) = 𝑥)
271adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑆 ∈ {ℝ, ℂ})
2821adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑌 ∈ 𝐾)
296adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝐹:𝑋–1-1-onto→𝑌)
30 dvcnv.i . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ◡𝐹 ∈ (𝑌–cn→𝑋))
3130adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ◡𝐹 ∈ (𝑌–cn→𝑋))
3210adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → dom (𝑆 D 𝐹) = 𝑋)
33 dvcnv.z . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ 0 ∈ ran (𝑆 D 𝐹))
3433adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ¬ 0 ∈ ran (𝑆 D 𝐹))
359ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (◡𝐹‘𝑥) ∈ 𝑋)
3616, 15, 27, 28, 29, 31, 32, 34, 35dvcnvlem 26296 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑥))(𝑆 D ◡𝐹)(1 / ((𝑆 D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥))))
3726, 36eqbrtrrd 5129 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑥(𝑆 D ◡𝐹)(1 / ((𝑆 D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥))))
38 reldv 26190 . . . . . . . 8 Rel (𝑆 D ◡𝐹)
3938releldmi 5930 . . . . . . 7 (𝑥(𝑆 D ◡𝐹)(1 / ((𝑆 D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥))) → 𝑥 ∈ dom (𝑆 D ◡𝐹))
4037, 39syl 18 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → 𝑥 ∈ dom (𝑆 D ◡𝐹))
4124, 40eqelssd 3952 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑆 D ◡𝐹) = 𝑌)
4241feq2d 6693 . . . 4 (𝜑 → ((𝑆 D ◡𝐹):dom (𝑆 D ◡𝐹)⟶ℂ ↔ (𝑆 D ◡𝐹):𝑌⟶ℂ))
433, 42mpbid 235 . . 3 (𝜑 → (𝑆 D ◡𝐹):𝑌⟶ℂ)
4443feqmptd 6953 . 2 (𝜑 → (𝑆 D ◡𝐹) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ ((𝑆 D ◡𝐹)‘𝑥)))
453adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → (𝑆 D ◡𝐹):dom (𝑆 D ◡𝐹)⟶ℂ)
4645ffund 6714 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → Fun (𝑆 D ◡𝐹))
47 funbrfv 6933 . . . 4 (Fun (𝑆 D ◡𝐹) → (𝑥(𝑆 D ◡𝐹)(1 / ((𝑆 D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥))) → ((𝑆 D ◡𝐹)‘𝑥) = (1 / ((𝑆 D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥)))))
4846, 37, 47sylc 66 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑌) → ((𝑆 D ◡𝐹)‘𝑥) = (1 / ((𝑆 D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥))))
4948mpteq2dva 5198 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ ((𝑆 D ◡𝐹)‘𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ (1 / ((𝑆 D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥)))))
5044, 49eqtrd 2796 1 (𝜑 → (𝑆 D ◡𝐹) = (𝑥 ∈ 𝑌 ↦ (1 / ((𝑆 D 𝐹)‘(◡𝐹‘𝑥)))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ⊆ wss 3899  {cpr 4586   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ◡ccnv 5650  dom cdm 5651  ran crn 5652  Fun wfun 6532  ⟶wf 6534  –1-1-onto→wf1o 6537  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  ℝcr 11199  0cc0 11200  1c1 11201   / cdiv 11973   ↾t crest 17591  TopOpenctopn 17592  ℂfldccnfld 21678  TopOnctopon 23228  –cn→ccncf 25197   D cdv 26183
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 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  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 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-rest 17593  df-topn 17594  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-topgen 17614  df-pt 17615  df-prds 17618  df-xrs 17674  df-qtop 17679  df-imas 17680  df-xps 17682  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-mulg 19278  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-fbas 21675  df-fg 21676  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cld 23337  df-ntr 23338  df-cls 23339  df-nei 23416  df-lp 23454  df-perf 23455  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-haus 23633  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-fil 24165  df-fm 24257  df-flim 24258  df-flf 24259  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641  df-cncf 25199  df-limc 26186  df-dv 26187
This theorem is used by:  dvcnvre  26339  dvlog  26979
  Copyright terms: Public domain W3C validator