Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fprodcnlem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fprodcnlem 46610
Description: A finite product of functions to complex numbers from a common topological space is continuous. Induction step. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.) Avoid ax-mulf 11280. (Revised by GG, 19-Apr-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
fprodcnlem.1 Ⅎ𝑘𝜑
fprodcnlem.k 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
fprodcnlem.j (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
fprodcnlem.a (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
fprodcnlem.b ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
fprodcnlem.z (𝜑 → 𝑍 ⊆ 𝐴)
fprodcnlem.w (𝜑 → 𝑊 ∈ (𝐴 ∖ 𝑍))
fprodcnlem.p (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Assertion
Ref Expression
fprodcnlem (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑍 ∪ {𝑊})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝑘,𝐽,𝑥   𝑘,𝐾,𝑥   𝑘,𝑊,𝑥   𝑘,𝑋,𝑥   𝑘,𝑍   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐴(𝑥)   𝐵(𝑥, 𝑘)   𝑍(𝑥)

Proof of Theorem fprodcnlem
Dummy variables 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fprodcnlem.1 . . . . 5 Ⅎ𝑘𝜑
2 nfv 1947 . . . . 5 Ⅎ𝑘 𝑥 ∈ 𝑋
31, 2nfan 1932 . . . 4 Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋)
4 nfcsb1v 3871 . . . 4 Ⅎ𝑘⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵
5 fprodcnlem.a . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
6 fprodcnlem.z . . . . . 6 (𝜑 → 𝑍 ⊆ 𝐴)
75, 6ssfid 9260 . . . . 5 (𝜑 → 𝑍 ∈ Fin)
87adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑍 ∈ Fin)
9 fprodcnlem.w . . . . 5 (𝜑 → 𝑊 ∈ (𝐴 ∖ 𝑍))
109adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑊 ∈ (𝐴 ∖ 𝑍))
1110eldifbd 3912 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ¬ 𝑊 ∈ 𝑍)
126sselda 3931 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝑘 ∈ 𝐴)
1312adantlr 728 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝑘 ∈ 𝐴)
14 fprodcnlem.j . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
1514adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
16 fprodcnlem.k . . . . . . . . . . 11 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
1716cnfldtopon 25101 . . . . . . . . . 10 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ)
1817a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ))
19 fprodcnlem.b . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
20 cnf2 23567 . . . . . . . . 9 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵):𝑋⟶ℂ)
2115, 18, 19, 20syl3anc 1398 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵):𝑋⟶ℂ)
22 eqid 2761 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵)
2322fmpt 7110 . . . . . . . 8 (∀𝑥 ∈ 𝑋 𝐵 ∈ ℂ ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵):𝑋⟶ℂ)
2421, 23sylibr 237 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → ∀𝑥 ∈ 𝑋 𝐵 ∈ ℂ)
2524adantlr 728 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → ∀𝑥 ∈ 𝑋 𝐵 ∈ ℂ)
26 simplr 781 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ 𝑋)
27 rspa 3252 . . . . . 6 ((∀𝑥 ∈ 𝑋 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ ℂ)
2825, 26, 27syl2anc 596 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
2913, 28syldan 603 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℂ)
30 csbeq1a 3861 . . . 4 (𝑘 = 𝑊 → 𝐵 = ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)
3110eldifad 3911 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑊 ∈ 𝐴)
32 nfv 1947 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑘 𝑊 ∈ 𝐴
333, 32nfan 1932 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)
344nfel1 2939 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ
3533, 34nfim 1929 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
36 eleq1 2849 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑊 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↔ 𝑊 ∈ 𝐴))
3736anbi2d 642 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑊 → (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)))
3830eleq1d 2846 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑊 → (𝐵 ∈ ℂ ↔ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ))
3937, 38imbi12d 347 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑊 → ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ) ↔ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)))
4035, 39, 28vtoclg1f 3531 . . . . . 6 (𝑊 ∈ 𝐴 → (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ))
4140anabsi7 684 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
4231, 41mpdan 700 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
433, 4, 8, 10, 11, 29, 30, 42fprodsplitsn 16156 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∏𝑘 ∈ (𝑍 ∪ {𝑊})𝐵 = (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵))
4443mpteq2dva 5198 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑍 ∪ {𝑊})𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)))
45 fprodcnlem.p . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
469eldifad 3911 . . . 4 (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝐴)
471, 32nfan 1932 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)
48 nfcv 2923 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑘𝑋
4948, 4nfmpt 5203 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘(𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)
5049nfel1 2939 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)
5147, 50nfim 1929 . . . . . 6 Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
5236anbi2d 642 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑊 → ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) ↔ (𝜑 ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)))
5330mpteq2dv 5199 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑊 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵))
5453eleq1d 2846 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑊 → ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
5552, 54imbi12d 347 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑊 → (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))))
5651, 55, 19vtoclg1f 3531 . . . . 5 (𝑊 ∈ 𝐴 → ((𝜑 ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
5756anabsi7 684 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
5846, 57mpdan 700 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
5917a1i 11 . . 3 (𝜑 → 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ))
6016mpomulcn 25188 . . . 4 (𝑢 ∈ ℂ, 𝑣 ∈ ℂ ↦ (𝑢 · 𝑣)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐾) Cn 𝐾)
6160a1i 11 . . 3 (𝜑 → (𝑢 ∈ ℂ, 𝑣 ∈ ℂ ↦ (𝑢 · 𝑣)) ∈ ((𝐾 ×t 𝐾) Cn 𝐾))
62 oveq12 7429 . . 3 ((𝑢 = ∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 ∧ 𝑣 = ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) → (𝑢 · 𝑣) = (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵))
6314, 45, 58, 59, 59, 61, 62cnmpt12 23986 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
6444, 63eqeltrd 2861 1 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑍 ∪ {𝑊})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570  Ⅎwnf 1816   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  ⦋csb 3847   ∖ cdif 3896   ∪ cun 3897   ⊆ wss 3899  {csn 4584   ↦ cmpt 5186  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ∈ cmpo 7422  Fincfn 8973  ℂcc 11198   · cmul 11205  ∏cprod 16072  TopOpenctopn 17592  ℂfldccnfld 21678  TopOnctopon 23228   Cn ccn 23542   ×t ctx 23879
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-inf2 9642  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-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-clim 15655  df-prod 16073  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-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641
This theorem is used by:  fprodcn  46611
  Copyright terms: Public domain W3C validator