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 46878
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 11317. (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 1949 . . . . 5 Ⅎ𝑘 𝑥 ∈ 𝑋
31, 2nfan 1934 . . . 4 Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋)
4 nfcsb1v 3875 . . . 4 Ⅎ𝑘⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵
5 fprodcnlem.a . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
6 fprodcnlem.z . . . . . 6 (𝜑 → 𝑍 ⊆ 𝐴)
75, 6ssfid 9296 . . . . 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 4055 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ¬ 𝑊 ∈ 𝑍)
126sselda 3913 . . . . . 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 25145 . . . . . . . . . 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 23611 . . . . . . . . 9 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵):𝑋⟶ℂ)
2115, 18, 19, 20syl3anc 1399 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵):𝑋⟶ℂ)
22 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵)
2322fmpt 7140 . . . . . . . 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 3255 . . . . . 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 3865 . . . 4 (𝑘 = 𝑊 → 𝐵 = ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)
3110eldifad 4054 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑊 ∈ 𝐴)
32 nfv 1949 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑘 𝑊 ∈ 𝐴
333, 32nfan 1934 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)
344nfel1 2942 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ
3533, 34nfim 1931 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴) → ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
36 eleq1 2852 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑊 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↔ 𝑊 ∈ 𝐴))
3736anbi2d 642 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑊 → (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)))
3830eleq1d 2849 . . . . . . . 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 3534 . . . . . 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 16197 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∏𝑘 ∈ (𝑍 ∪ {𝑊})𝐵 = (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵))
4443mpteq2dva 5202 . 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 4054 . . . 4 (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝐴)
471, 32nfan 1934 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑊 ∈ 𝐴)
48 nfcv 2926 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑘𝑋
4948, 4nfmpt 5207 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑘(𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)
5049nfel1 2942 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)
5147, 50nfim 1931 . . . . . 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 5203 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑊 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵))
5453eleq1d 2849 . . . . . . 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 3534 . . . . 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 25232 . . . 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 7458 . . 3 ((𝑢 = ∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 ∧ 𝑣 = ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵) → (𝑢 · 𝑣) = (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵))
6314, 45, 58, 59, 59, 61, 62cnmpt12 24030 . 2 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (∏𝑘 ∈ 𝑍 𝐵 · ⦋𝑊 / 𝑘⦌𝐵)) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
6444, 63eqeltrd 2864 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 2147  ∀wral 3080  ⦋csb 3851   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∪ cun 4152  {csn 4588   ↦ cmpt 5190  ⟶wf 6560  ‘cfv 6564  (class class class)co 7449   ∈ cmpo 7451  Fincfn 9009  ℂcc 11235   · cmul 11242  ∏cprod 16113  TopOpenctopn 17633  ℂfldccnfld 21720  TopOnctopon 23272   Cn ccn 23586   ×t ctx 23923
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-inf2 9677  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314  ax-pre-sup 11315
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-isom 6573  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-of 7723  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-supp 8213  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-1o 8512  df-2o 8513  df-er 8753  df-map 8885  df-ixp 8962  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-fin 9013  df-fsupp 9390  df-fi 9438  df-sup 9469  df-inf 9470  df-oi 9539  df-card 10055  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-div 12012  df-nn 12374  df-2 12443  df-3 12444  df-4 12445  df-5 12446  df-6 12447  df-7 12448  df-8 12449  df-9 12450  df-n0 12645  df-z 12732  df-dec 12853  df-uz 13004  df-q 13114  df-rp 13159  df-xneg 13279  df-xadd 13280  df-xmul 13281  df-icc 13521  df-fz 13678  df-fzo 13827  df-seq 14183  df-exp 14243  df-hash 14514  df-cj 15307  df-re 15308  df-im 15309  df-sqrt 15443  df-abs 15444  df-clim 15696  df-prod 16114  df-struct 17366  df-sets 17383  df-slot 17401  df-ndx 17413  df-base 17429  df-ress 17450  df-plusg 17482  df-mulr 17483  df-starv 17484  df-sca 17485  df-vsca 17486  df-ip 17487  df-tset 17488  df-ple 17489  df-ds 17491  df-unif 17492  df-hom 17493  df-cco 17494  df-rest 17634  df-topn 17635  df-0g 17653  df-gsum 17654  df-topgen 17655  df-pt 17656  df-prds 17659  df-xrs 17715  df-qtop 17720  df-imas 17721  df-xps 17723  df-mre 17797  df-mrc 17798  df-acs 17800  df-mgm 18857  df-sgrp 18949  df-mnd 18965  df-submnd 19020  df-mulg 19319  df-cntz 19573  df-cmn 20038  df-psmet 21712  df-xmet 21713  df-met 21714  df-bl 21715  df-mopn 21716  df-cnfld 21721  df-top 23256  df-topon 23273  df-topsp 23295  df-bases 23308  df-cn 23589  df-cnp 23590  df-tx 23925  df-hmeo 24118  df-xms 24683  df-ms 24684  df-tms 24685
This theorem is used by:  fprodcn  46879
  Copyright terms: Public domain W3C validator