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

Theorem efmndtmd 23825
Description: The monoid of endofunctions on a set 𝐴 is a topological monoid. Formerly part of proof for symgtgp 23830. (Contributed by AV, 23-Feb-2024.)
Hypothesis
Ref Expression
efmndtmd.g 𝑀 = (EndoFMndβ€˜π΄)
Assertion
Ref Expression
efmndtmd (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ 𝑀 ∈ TopMnd)

Proof of Theorem efmndtmd
Dummy variables π‘₯ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 efmndtmd.g . . 3 𝑀 = (EndoFMndβ€˜π΄)
21efmndmnd 18806 . 2 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ 𝑀 ∈ Mnd)
3 eqid 2730 . . . . 5 (Baseβ€˜π‘€) = (Baseβ€˜π‘€)
41, 3efmndtopn 18800 . . . 4 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ ((∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) = (TopOpenβ€˜π‘€))
5 distopon 22720 . . . . . 6 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ 𝒫 𝐴 ∈ (TopOnβ€˜π΄))
6 eqid 2730 . . . . . . 7 (∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})) = (∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴}))
76pttoponconst 23321 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝒫 𝐴 ∈ (TopOnβ€˜π΄)) β†’ (∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})) ∈ (TopOnβ€˜(𝐴 ↑m 𝐴)))
85, 7mpdan 683 . . . . 5 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})) ∈ (TopOnβ€˜(𝐴 ↑m 𝐴)))
91, 3efmndbas 18788 . . . . . . . . 9 (Baseβ€˜π‘€) = (𝐴 ↑m 𝐴)
109eleq2i 2823 . . . . . . . 8 (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘€) ↔ π‘₯ ∈ (𝐴 ↑m 𝐴))
1110biimpi 215 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘€) β†’ π‘₯ ∈ (𝐴 ↑m 𝐴))
1211a1i 11 . . . . . 6 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘€) β†’ π‘₯ ∈ (𝐴 ↑m 𝐴)))
1312ssrdv 3987 . . . . 5 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (Baseβ€˜π‘€) βŠ† (𝐴 ↑m 𝐴))
14 resttopon 22885 . . . . 5 (((∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})) ∈ (TopOnβ€˜(𝐴 ↑m 𝐴)) ∧ (Baseβ€˜π‘€) βŠ† (𝐴 ↑m 𝐴)) β†’ ((∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) ∈ (TopOnβ€˜(Baseβ€˜π‘€)))
158, 13, 14syl2anc 582 . . . 4 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ ((∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) ∈ (TopOnβ€˜(Baseβ€˜π‘€)))
164, 15eqeltrrd 2832 . . 3 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (TopOpenβ€˜π‘€) ∈ (TopOnβ€˜(Baseβ€˜π‘€)))
17 eqid 2730 . . . 4 (TopOpenβ€˜π‘€) = (TopOpenβ€˜π‘€)
183, 17istps 22656 . . 3 (𝑀 ∈ TopSp ↔ (TopOpenβ€˜π‘€) ∈ (TopOnβ€˜(Baseβ€˜π‘€)))
1916, 18sylibr 233 . 2 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ 𝑀 ∈ TopSp)
20 eqid 2730 . . . . . . 7 (+gβ€˜π‘€) = (+gβ€˜π‘€)
211, 3, 20efmndplusg 18797 . . . . . 6 (+gβ€˜π‘€) = (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘€), 𝑦 ∈ (Baseβ€˜π‘€) ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦))
22 eqid 2730 . . . . . . 7 ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) = ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€))
23 distop 22718 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ 𝒫 𝐴 ∈ Top)
24 eqid 2730 . . . . . . . . 9 (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) = (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)
2524xkotopon 23324 . . . . . . . 8 ((𝒫 𝐴 ∈ Top ∧ 𝒫 𝐴 ∈ Top) β†’ (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) ∈ (TopOnβ€˜(𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴)))
2623, 23, 25syl2anc 582 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) ∈ (TopOnβ€˜(𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴)))
27 cndis 23015 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝒫 𝐴 ∈ (TopOnβ€˜π΄)) β†’ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴) = (𝐴 ↑m 𝐴))
285, 27mpdan 683 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴) = (𝐴 ↑m 𝐴))
2913, 28sseqtrrd 4022 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (Baseβ€˜π‘€) βŠ† (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴))
30 disllycmp 23222 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ 𝒫 𝐴 ∈ Locally Comp)
31 llynlly 23201 . . . . . . . . 9 (𝒫 𝐴 ∈ Locally Comp β†’ 𝒫 𝐴 ∈ 𝑛-Locally Comp)
3230, 31syl 17 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ 𝒫 𝐴 ∈ 𝑛-Locally Comp)
33 eqid 2730 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴), 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴) ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦)) = (π‘₯ ∈ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴), 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴) ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦))
3433xkococn 23384 . . . . . . . 8 ((𝒫 𝐴 ∈ Top ∧ 𝒫 𝐴 ∈ 𝑛-Locally Comp ∧ 𝒫 𝐴 ∈ Top) β†’ (π‘₯ ∈ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴), 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴) ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦)) ∈ (((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) Γ—t (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)) Cn (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)))
3523, 32, 23, 34syl3anc 1369 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (π‘₯ ∈ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴), 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴) ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦)) ∈ (((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) Γ—t (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)) Cn (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)))
3622, 26, 29, 22, 26, 29, 35cnmpt2res 23401 . . . . . 6 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (π‘₯ ∈ (Baseβ€˜π‘€), 𝑦 ∈ (Baseβ€˜π‘€) ↦ (π‘₯ ∘ 𝑦)) ∈ ((((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) Γ—t ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€))) Cn (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)))
3721, 36eqeltrid 2835 . . . . 5 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (+gβ€˜π‘€) ∈ ((((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) Γ—t ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€))) Cn (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)))
38 xkopt 23379 . . . . . . . . . 10 ((𝒫 𝐴 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) β†’ (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) = (∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})))
3923, 38mpancom 684 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) = (∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})))
4039oveq1d 7426 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) = ((∏tβ€˜(𝐴 Γ— {𝒫 𝐴})) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)))
4140, 4eqtrd 2770 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) = (TopOpenβ€˜π‘€))
4241, 41oveq12d 7429 . . . . . 6 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) Γ—t ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€))) = ((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)))
4342oveq1d 7426 . . . . 5 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ ((((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)) Γ—t ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€))) Cn (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)) = (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)))
4437, 43eleqtrd 2833 . . . 4 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (+gβ€˜π‘€) ∈ (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)))
45 vex 3476 . . . . . . . . . . 11 π‘₯ ∈ V
46 vex 3476 . . . . . . . . . . 11 𝑦 ∈ V
4745, 46coex 7923 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ ∘ 𝑦) ∈ V
4821, 47fnmpoi 8058 . . . . . . . . 9 (+gβ€˜π‘€) Fn ((Baseβ€˜π‘€) Γ— (Baseβ€˜π‘€))
49 eqid 2730 . . . . . . . . . 10 (+π‘“β€˜π‘€) = (+π‘“β€˜π‘€)
503, 20, 49plusfeq 18573 . . . . . . . . 9 ((+gβ€˜π‘€) Fn ((Baseβ€˜π‘€) Γ— (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (+π‘“β€˜π‘€) = (+gβ€˜π‘€))
5148, 50ax-mp 5 . . . . . . . 8 (+π‘“β€˜π‘€) = (+gβ€˜π‘€)
5251eqcomi 2739 . . . . . . 7 (+gβ€˜π‘€) = (+π‘“β€˜π‘€)
533, 52mndplusf 18677 . . . . . 6 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (+gβ€˜π‘€):((Baseβ€˜π‘€) Γ— (Baseβ€˜π‘€))⟢(Baseβ€˜π‘€))
54 frn 6723 . . . . . 6 ((+gβ€˜π‘€):((Baseβ€˜π‘€) Γ— (Baseβ€˜π‘€))⟢(Baseβ€˜π‘€) β†’ ran (+gβ€˜π‘€) βŠ† (Baseβ€˜π‘€))
552, 53, 543syl 18 . . . . 5 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ ran (+gβ€˜π‘€) βŠ† (Baseβ€˜π‘€))
56 cnrest2 23010 . . . . 5 (((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) ∈ (TopOnβ€˜(𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴)) ∧ ran (+gβ€˜π‘€) βŠ† (Baseβ€˜π‘€) ∧ (Baseβ€˜π‘€) βŠ† (𝒫 𝐴 Cn 𝒫 𝐴)) β†’ ((+gβ€˜π‘€) ∈ (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)) ↔ (+gβ€˜π‘€) ∈ (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)))))
5726, 55, 29, 56syl3anc 1369 . . . 4 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ ((+gβ€˜π‘€) ∈ (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn (𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴)) ↔ (+gβ€˜π‘€) ∈ (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€)))))
5844, 57mpbid 231 . . 3 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (+gβ€˜π‘€) ∈ (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€))))
5941oveq2d 7427 . . 3 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn ((𝒫 𝐴 ↑ko 𝒫 𝐴) β†Ύt (Baseβ€˜π‘€))) = (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn (TopOpenβ€˜π‘€)))
6058, 59eleqtrd 2833 . 2 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ (+gβ€˜π‘€) ∈ (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn (TopOpenβ€˜π‘€)))
6152, 17istmd 23798 . 2 (𝑀 ∈ TopMnd ↔ (𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑀 ∈ TopSp ∧ (+gβ€˜π‘€) ∈ (((TopOpenβ€˜π‘€) Γ—t (TopOpenβ€˜π‘€)) Cn (TopOpenβ€˜π‘€))))
622, 19, 60, 61syl3anbrc 1341 1 (𝐴 ∈ 𝑉 β†’ 𝑀 ∈ TopMnd)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1539   ∈ wcel 2104   βŠ† wss 3947  π’« cpw 4601  {csn 4627   Γ— cxp 5673  ran crn 5676   ∘ ccom 5679   Fn wfn 6537  βŸΆwf 6538  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7411   ∈ cmpo 7413   ↑m cmap 8822  Basecbs 17148  +gcplusg 17201   β†Ύt crest 17370  TopOpenctopn 17371  βˆtcpt 17388  +𝑓cplusf 18562  Mndcmnd 18659  EndoFMndcefmnd 18785  Topctop 22615  TopOnctopon 22632  TopSpctps 22654   Cn ccn 22948  Compccmp 23110  Locally clly 23188  π‘›-Locally cnlly 23189   Γ—t ctx 23284   ↑ko cxko 23285  TopMndctmd 23794
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  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-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fi 9408  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-fz 13489  df-struct 17084  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-plusg 17214  df-tset 17220  df-rest 17372  df-topn 17373  df-topgen 17393  df-pt 17394  df-plusf 18564  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-efmnd 18786  df-top 22616  df-topon 22633  df-topsp 22655  df-bases 22669  df-ntr 22744  df-nei 22822  df-cn 22951  df-cmp 23111  df-lly 23190  df-nlly 23191  df-tx 23286  df-xko 23287  df-tmd 23796
This theorem is referenced by:  symgtgp  23830
  Copyright terms: Public domain W3C validator