Theorem hmphtr 23211

Description: "Is homeomorphic to" is transitive. (Contributed by FL, 9-Mar-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 23-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
hmphtr	⊢ ((𝐽 ≃ 𝐾 ∧ 𝐾 ≃ 𝐿) → 𝐽 ≃ 𝐿)

Proof of Theorem hmphtr

Dummy variables 𝑓 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hmph 23204	. 2 ⊢ (𝐽 ≃ 𝐾 ↔ (𝐽Homeo𝐾) ≠ ∅)
2		hmph 23204	. 2 ⊢ (𝐾 ≃ 𝐿 ↔ (𝐾Homeo𝐿) ≠ ∅)
3		n0 4339	. . 3 ⊢ ((𝐽Homeo𝐾) ≠ ∅ ↔ ∃𝑓 𝑓 ∈ (𝐽Homeo𝐾))
4		n0 4339	. . 3 ⊢ ((𝐾Homeo𝐿) ≠ ∅ ↔ ∃𝑔 𝑔 ∈ (𝐾Homeo𝐿))
5		exdistrv 1959	. . . 4 ⊢ (∃𝑓∃𝑔(𝑓 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝑔 ∈ (𝐾Homeo𝐿)) ↔ (∃𝑓 𝑓 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ ∃𝑔 𝑔 ∈ (𝐾Homeo𝐿)))
6		hmeoco 23200	. . . . . 6 ⊢ ((𝑓 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝑔 ∈ (𝐾Homeo𝐿)) → (𝑔 ∘ 𝑓) ∈ (𝐽Homeo𝐿))
7		hmphi 23205	. . . . . 6 ⊢ ((𝑔 ∘ 𝑓) ∈ (𝐽Homeo𝐿) → 𝐽 ≃ 𝐿)
8	6, 7	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝑔 ∈ (𝐾Homeo𝐿)) → 𝐽 ≃ 𝐿)
9	8	exlimivv 1935	. . . 4 ⊢ (∃𝑓∃𝑔(𝑓 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ 𝑔 ∈ (𝐾Homeo𝐿)) → 𝐽 ≃ 𝐿)
10	5, 9	sylbir 234	. . 3 ⊢ ((∃𝑓 𝑓 ∈ (𝐽Homeo𝐾) ∧ ∃𝑔 𝑔 ∈ (𝐾Homeo𝐿)) → 𝐽 ≃ 𝐿)
11	3, 4, 10	syl2anb 598	. 2 ⊢ (((𝐽Homeo𝐾) ≠ ∅ ∧ (𝐾Homeo𝐿) ≠ ∅) → 𝐽 ≃ 𝐿)
12	1, 2, 11	syl2anb 598	1 ⊢ ((𝐽 ≃ 𝐾 ∧ 𝐾 ≃ 𝐿) → 𝐽 ≃ 𝐿)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396  ∃wex 1781   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2939  ∅c0 4315   class class class wbr 5138   ∘ ccom 5670  (class class class)co 7390  Homeochmeo 23181   ≃ chmph 23182

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2702  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7705

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rab 3430  df-v 3472  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-nul 4316  df-if 4520  df-pw 4595  df-sn 4620  df-pr 4622  df-op 4626  df-uni 4899  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-id 5564  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-suc 6356  df-iota 6481  df-fun 6531  df-fn 6532  df-f 6533  df-fv 6537  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-1st 7954  df-2nd 7955  df-1o 8445  df-map 8802  df-top 22320  df-topon 22337  df-cn 22655  df-hmeo 23183  df-hmph 23184

This theorem is referenced by:  hmpher  23212  xrhmph  24387