Theorem hmeoopn 23993

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 23992	. . . 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 23987	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
5		cnima 23491	. . . . . 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 2760	. . . . . . 7 ⊢ ∪ 𝐾 = ∪ 𝐾
11	9, 10	hmeof1o 23991	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽Homeo𝐾) → 𝐹:𝑋–1-1-onto→∪ 𝐾)
12		f1of1 6817	. . . . . 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 6835	. . . . 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 2845	. . 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 2145   ⊆ wss 3899  ∪ cuni 4867  ^◡ccnv 5654   “ cima 5658  –1-1→wf1 6530  –1-1-onto→wf1o 6532  (class class class)co 7414   Cn ccn 23450  Homeochmeo 23980

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 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737

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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5550  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-map 8829  df-top 23120  df-topon 23137  df-cn 23453  df-hmeo 23982

This theorem is used by:  hmphdis  24023