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 46705
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 11284. (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 1946 . . . . 5 Ⅎ𝑘 𝑥 ∈ 𝑋
31, 2nfan 1931 . . . 4 Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋)
4 nfcsb1v 3870 . . . 4 Ⅎ𝑘⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵
5 fprodcnlem.a . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
6 fprodcnlem.z . . . . . 6 (𝜑 → 𝑍 ⊆ 𝐴)
75, 6ssfid 9264 . . . . 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 4052 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ¬ 𝑊 ∈ 𝑍)
126sselda 3908 . . . . . 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 25107 . . . . . . . . . 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 23573 . . . . . . . . 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 2760 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵)
2322fmpt 7111 . . . . . . . 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 3251 . . . . . 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 3860 . . . 4 (𝑘 = 𝑊 → 𝐵 = ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)
3110eldifad 4051 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑊 ∈ 𝐴)
32 nfv 1946 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑘 𝑊 ∈ 𝐴
333, 32nfan 1931 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)
344nfel1 2938 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ
3533, 34nfim 1928 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
36 eleq1 2848 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑊 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↔ 𝑊 ∈ 𝐴))
3736anbi2d 642 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑊 → (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)))
3830eleq1d 2845 . . . . . . . 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 3530 . . . . . 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 16162 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∏𝑘 ∈ (𝑍 ∪ {𝑊})𝐵 = (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵))
4443mpteq2dva 5197 . 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 4051 . . . 4 (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝐴)
471, 32nfan 1931 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)
48 nfcv 2922 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑘𝑋
4948, 4nfmpt 5202 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘(𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)
5049nfel1 2938 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)
5147, 50nfim 1928 . . . . . 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 5198 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑊 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵))
5453eleq1d 2845 . . . . . . 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 3530 . . . . 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 25194 . . . 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 7430 . . 3 ((𝑢 = ∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 ∧ 𝑣 = ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) → (𝑢 · 𝑣) = (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵))
6314, 45, 58, 59, 59, 61, 62cnmpt12 23992 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
6444, 63eqeltrd 2860 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 1569  Ⅎwnf 1815   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  ⦋csb 3846   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045   ∪ cun 4149  {csn 4584   ↦ cmpt 5185  ⟶wf 6535  ‘cfv 6539  (class class class)co 7421   ∈ cmpo 7423  Fincfn 8977  ℂcc 11202   · cmul 11209  ∏cprod 16078  TopOpenctopn 17598  ℂfldccnfld 21684  TopOnctopon 23234   Cn ccn 23548   ×t ctx 23885
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-inf2 9646  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281  ax-pre-sup 11282
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-isom 6548  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-of 7694  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-supp 8181  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-2o 8481  df-er 8721  df-map 8853  df-ixp 8930  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-fsupp 9358  df-fi 9407  df-sup 9438  df-inf 9439  df-oi 9508  df-card 10024  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-div 11978  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-4 12411  df-5 12412  df-6 12413  df-7 12414  df-8 12415  df-9 12416  df-n0 12611  df-z 12698  df-dec 12819  df-uz 12970  df-q 13080  df-rp 13125  df-xneg 13245  df-xadd 13246  df-xmul 13247  df-icc 13487  df-fz 13644  df-fzo 13793  df-seq 14149  df-exp 14209  df-hash 14479  df-cj 15272  df-re 15273  df-im 15274  df-sqrt 15408  df-abs 15409  df-clim 15661  df-prod 16079  df-struct 17331  df-sets 17348  df-slot 17366  df-ndx 17378  df-base 17394  df-ress 17415  df-plusg 17447  df-mulr 17448  df-starv 17449  df-sca 17450  df-vsca 17451  df-ip 17452  df-tset 17453  df-ple 17454  df-ds 17456  df-unif 17457  df-hom 17458  df-cco 17459  df-rest 17599  df-topn 17600  df-0g 17618  df-gsum 17619  df-topgen 17620  df-pt 17621  df-prds 17624  df-xrs 17680  df-qtop 17685  df-imas 17686  df-xps 17688  df-mre 17762  df-mrc 17763  df-acs 17765  df-mgm 18822  df-sgrp 18914  df-mnd 18930  df-submnd 18985  df-mulg 19284  df-cntz 19537  df-cmn 20002  df-psmet 21676  df-xmet 21677  df-met 21678  df-bl 21679  df-mopn 21680  df-cnfld 21685  df-top 23218  df-topon 23235  df-topsp 23257  df-bases 23270  df-cn 23551  df-cnp 23552  df-tx 23887  df-hmeo 24080  df-xms 24645  df-ms 24646  df-tms 24647
This theorem is used by:  fprodcn  46706
  Copyright terms: Public domain W3C validator