Theorem hmeoopn 23976

Description: Homeomorphisms preserve openness. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 25-Aug-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
hmeoopn.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽

Assertion

Ref	Expression
hmeoopn	⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 ∈ 𝐽 ↔ (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾))

Proof of Theorem hmeoopn

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hmeoima 23975	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾)
2	1	ex 418	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → (𝐴 ∈ 𝐽 → (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾))
3	2	adantr 486	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 ∈ 𝐽 → (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾))
4		hmeocn 23970	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
5		cnima 23474	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾) → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽)
6	5	ex 418	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → ((𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾 → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽))
7	4, 6	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → ((𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾 → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽))
8	7	adantr 486	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾 → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽))
9		hmeoopn.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
10		eqid 2765	. . . . . . 7 ⊢ ∪ 𝐾 = ∪ 𝐾
11	9, 10	hmeof1o 23974	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → 𝐹:𝑋–1-1-onto→∪ 𝐾)
12		f1of1 6823	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:𝑋–1-1-onto→∪ 𝐾 → 𝐹:𝑋–1-1→∪ 𝐾)
13	11, 12	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → 𝐹:𝑋–1-1→∪ 𝐾)
14		f1imacnv 6841	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:𝑋–1-1→∪ 𝐾 ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) = 𝐴)
15	13, 14	sylan 592	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) = 𝐴)
16	15	eleq1d 2850	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((◡𝐹 “ (𝐹 “ 𝐴)) ∈ 𝐽 ↔ 𝐴 ∈ 𝐽))
17	8, 16	sylibd 242	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → ((𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾 → 𝐴 ∈ 𝐽))
18	3, 17	impbid 215	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑋) → (𝐴 ∈ 𝐽 ↔ (𝐹 “ 𝐴) ∈ 𝐾))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ⊆ wss 3906  ∪ cuni 4874  ^◡ccnv 5662   “ cima 5666  –1-1→wf1 6537  –1-1-onto→wf1o 6539  (class class class)co 7419   Cn ccn 23433  Homeochmeo 23963

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-map 8832  df-top 23103  df-topon 23120  df-cn 23436  df-hmeo 23965

This theorem is used by:  hmphdis  24006