MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  iccpnfhmeo Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem iccpnfhmeo 24453
Description: The defined bijection from [0, 1] to [0, +∞] is an order isomorphism and a homeomorphism. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
iccpnfhmeo.f 𝐹 = (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ if(π‘₯ = 1, +∞, (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))))
iccpnfhmeo.k 𝐾 = ((ordTopβ€˜ ≀ ) β†Ύt (0[,]+∞))
Assertion
Ref Expression
iccpnfhmeo (𝐹 Isom < , < ((0[,]1), (0[,]+∞)) ∧ 𝐹 ∈ (IIHomeo𝐾))

Proof of Theorem iccpnfhmeo
Dummy variables 𝑦 𝑀 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iccssxr 13404 . . . 4 (0[,]1) βŠ† ℝ*
2 xrltso 13117 . . . 4 < Or ℝ*
3 soss 5608 . . . 4 ((0[,]1) βŠ† ℝ* β†’ ( < Or ℝ* β†’ < Or (0[,]1)))
41, 2, 3mp2 9 . . 3 < Or (0[,]1)
5 iccssxr 13404 . . . . 5 (0[,]+∞) βŠ† ℝ*
6 soss 5608 . . . . 5 ((0[,]+∞) βŠ† ℝ* β†’ ( < Or ℝ* β†’ < Or (0[,]+∞)))
75, 2, 6mp2 9 . . . 4 < Or (0[,]+∞)
8 sopo 5607 . . . 4 ( < Or (0[,]+∞) β†’ < Po (0[,]+∞))
97, 8ax-mp 5 . . 3 < Po (0[,]+∞)
10 iccpnfhmeo.f . . . . . 6 𝐹 = (π‘₯ ∈ (0[,]1) ↦ if(π‘₯ = 1, +∞, (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))))
1110iccpnfcnv 24452 . . . . 5 (𝐹:(0[,]1)–1-1-ontoβ†’(0[,]+∞) ∧ ◑𝐹 = (𝑦 ∈ (0[,]+∞) ↦ if(𝑦 = +∞, 1, (𝑦 / (1 + 𝑦)))))
1211simpli 485 . . . 4 𝐹:(0[,]1)–1-1-ontoβ†’(0[,]+∞)
13 f1ofo 6838 . . . 4 (𝐹:(0[,]1)–1-1-ontoβ†’(0[,]+∞) β†’ 𝐹:(0[,]1)–ontoβ†’(0[,]+∞))
1412, 13ax-mp 5 . . 3 𝐹:(0[,]1)–ontoβ†’(0[,]+∞)
15 elicc01 13440 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 0 ≀ 𝑧 ∧ 𝑧 ≀ 1))
1615simp1bi 1146 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ (0[,]1) β†’ 𝑧 ∈ ℝ)
17163ad2ant1 1134 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑧 ∈ ℝ)
18 elicc01 13440 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑀 ∈ ℝ ∧ 0 ≀ 𝑀 ∧ 𝑀 ≀ 1))
1918simp1bi 1146 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 ∈ (0[,]1) β†’ 𝑀 ∈ ℝ)
20193ad2ant2 1135 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑀 ∈ ℝ)
21 1red 11212 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 1 ∈ ℝ)
22 simp3 1139 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑧 < 𝑀)
2318simp3bi 1148 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 ∈ (0[,]1) β†’ 𝑀 ≀ 1)
24233ad2ant2 1135 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑀 ≀ 1)
2517, 20, 21, 22, 24ltletrd 11371 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑧 < 1)
2617, 25gtned 11346 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 1 β‰  𝑧)
2726necomd 2997 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑧 β‰  1)
28 ifnefalse 4540 . . . . . . . 8 (𝑧 β‰  1 β†’ if(𝑧 = 1, +∞, (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧))) = (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)))
2927, 28syl 17 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ if(𝑧 = 1, +∞, (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧))) = (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)))
30 breq2 5152 . . . . . . . 8 (+∞ = if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀))) β†’ ((𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) < +∞ ↔ (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) < if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)))))
31 breq2 5152 . . . . . . . 8 ((𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)) = if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀))) β†’ ((𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) < (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)) ↔ (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) < if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)))))
32 1re 11211 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℝ
33 resubcl 11521 . . . . . . . . . . . 12 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) β†’ (1 βˆ’ 𝑧) ∈ ℝ)
3432, 17, 33sylancr 588 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (1 βˆ’ 𝑧) ∈ ℝ)
35 ax-1cn 11165 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ β„‚
3617recnd 11239 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑧 ∈ β„‚)
37 subeq0 11483 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1 ∈ β„‚ ∧ 𝑧 ∈ β„‚) β†’ ((1 βˆ’ 𝑧) = 0 ↔ 1 = 𝑧))
3837necon3bid 2986 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 ∈ β„‚ ∧ 𝑧 ∈ β„‚) β†’ ((1 βˆ’ 𝑧) β‰  0 ↔ 1 β‰  𝑧))
3935, 36, 38sylancr 588 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ ((1 βˆ’ 𝑧) β‰  0 ↔ 1 β‰  𝑧))
4026, 39mpbird 257 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (1 βˆ’ 𝑧) β‰  0)
4117, 34, 40redivcld 12039 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) ∈ ℝ)
4241ltpnfd 13098 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) < +∞)
4342adantr 482 . . . . . . . 8 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ 𝑀 = 1) β†’ (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) < +∞)
44 simpl3 1194 . . . . . . . . . 10 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ Β¬ 𝑀 = 1) β†’ 𝑧 < 𝑀)
45 eqid 2733 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))) = (π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))
46 eqid 2733 . . . . . . . . . . . . . 14 (TopOpenβ€˜β„‚fld) = (TopOpenβ€˜β„‚fld)
4745, 46icopnfhmeo 24451 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))) Isom < , < ((0[,)1), (0[,)+∞)) ∧ (π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))) ∈ (((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt (0[,)1))Homeo((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt (0[,)+∞))))
4847simpli 485 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))) Isom < , < ((0[,)1), (0[,)+∞))
4948a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ Β¬ 𝑀 = 1) β†’ (π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))) Isom < , < ((0[,)1), (0[,)+∞)))
50 simp1 1137 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑧 ∈ (0[,]1))
51 0xr 11258 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 0 ∈ ℝ*
52 1xr 11270 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 ∈ ℝ*
53 0le1 11734 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 0 ≀ 1
54 snunico 13453 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ 0 ≀ 1) β†’ ((0[,)1) βˆͺ {1}) = (0[,]1))
5551, 52, 53, 54mp3an 1462 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((0[,)1) βˆͺ {1}) = (0[,]1)
5650, 55eleqtrrdi 2845 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑧 ∈ ((0[,)1) βˆͺ {1}))
57 elun 4148 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ ((0[,)1) βˆͺ {1}) ↔ (𝑧 ∈ (0[,)1) ∨ 𝑧 ∈ {1}))
5856, 57sylib 217 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (𝑧 ∈ (0[,)1) ∨ 𝑧 ∈ {1}))
5958ord 863 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (Β¬ 𝑧 ∈ (0[,)1) β†’ 𝑧 ∈ {1}))
60 elsni 4645 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ {1} β†’ 𝑧 = 1)
6159, 60syl6 35 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (Β¬ 𝑧 ∈ (0[,)1) β†’ 𝑧 = 1))
6261necon1ad 2958 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (𝑧 β‰  1 β†’ 𝑧 ∈ (0[,)1)))
6327, 62mpd 15 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑧 ∈ (0[,)1))
6463adantr 482 . . . . . . . . . . 11 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ Β¬ 𝑀 = 1) β†’ 𝑧 ∈ (0[,)1))
65 simp2 1138 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑀 ∈ (0[,]1))
6665, 55eleqtrrdi 2845 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ 𝑀 ∈ ((0[,)1) βˆͺ {1}))
67 elun 4148 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑀 ∈ ((0[,)1) βˆͺ {1}) ↔ (𝑀 ∈ (0[,)1) ∨ 𝑀 ∈ {1}))
6866, 67sylib 217 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (𝑀 ∈ (0[,)1) ∨ 𝑀 ∈ {1}))
6968ord 863 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (Β¬ 𝑀 ∈ (0[,)1) β†’ 𝑀 ∈ {1}))
70 elsni 4645 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀 ∈ {1} β†’ 𝑀 = 1)
7169, 70syl6 35 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (Β¬ 𝑀 ∈ (0[,)1) β†’ 𝑀 = 1))
7271con1d 145 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (Β¬ 𝑀 = 1 β†’ 𝑀 ∈ (0[,)1)))
7372imp 408 . . . . . . . . . . 11 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ Β¬ 𝑀 = 1) β†’ 𝑀 ∈ (0[,)1))
74 isorel 7320 . . . . . . . . . . 11 (((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))) Isom < , < ((0[,)1), (0[,)+∞)) ∧ (𝑧 ∈ (0[,)1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,)1))) β†’ (𝑧 < 𝑀 ↔ ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘§) < ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘€)))
7549, 64, 73, 74syl12anc 836 . . . . . . . . . 10 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ Β¬ 𝑀 = 1) β†’ (𝑧 < 𝑀 ↔ ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘§) < ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘€)))
7644, 75mpbid 231 . . . . . . . . 9 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ Β¬ 𝑀 = 1) β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘§) < ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘€))
77 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = 𝑧 β†’ π‘₯ = 𝑧)
78 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = 𝑧 β†’ (1 βˆ’ π‘₯) = (1 βˆ’ 𝑧))
7977, 78oveq12d 7424 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ = 𝑧 β†’ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)) = (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)))
80 ovex 7439 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) ∈ V
8179, 45, 80fvmpt 6996 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ (0[,)1) β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘§) = (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)))
8264, 81syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ Β¬ 𝑀 = 1) β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘§) = (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)))
83 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = 𝑀 β†’ π‘₯ = 𝑀)
84 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = 𝑀 β†’ (1 βˆ’ π‘₯) = (1 βˆ’ 𝑀))
8583, 84oveq12d 7424 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ = 𝑀 β†’ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)) = (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)))
86 ovex 7439 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)) ∈ V
8785, 45, 86fvmpt 6996 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ (0[,)1) β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘€) = (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)))
8873, 87syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ Β¬ 𝑀 = 1) β†’ ((π‘₯ ∈ (0[,)1) ↦ (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯)))β€˜π‘€) = (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)))
8976, 82, 883brtr3d 5179 . . . . . . . 8 (((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) ∧ Β¬ 𝑀 = 1) β†’ (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) < (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)))
9030, 31, 43, 89ifbothda 4566 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧)) < if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀))))
9129, 90eqbrtrd 5170 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑧 < 𝑀) β†’ if(𝑧 = 1, +∞, (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧))) < if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀))))
92913expia 1122 . . . . 5 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1)) β†’ (𝑧 < 𝑀 β†’ if(𝑧 = 1, +∞, (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧))) < if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)))))
93 eqeq1 2737 . . . . . . . 8 (π‘₯ = 𝑧 β†’ (π‘₯ = 1 ↔ 𝑧 = 1))
9493, 79ifbieq2d 4554 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑧 β†’ if(π‘₯ = 1, +∞, (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))) = if(𝑧 = 1, +∞, (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧))))
95 pnfex 11264 . . . . . . . 8 +∞ ∈ V
9695, 80ifex 4578 . . . . . . 7 if(𝑧 = 1, +∞, (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧))) ∈ V
9794, 10, 96fvmpt 6996 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (0[,]1) β†’ (πΉβ€˜π‘§) = if(𝑧 = 1, +∞, (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧))))
98 eqeq1 2737 . . . . . . . 8 (π‘₯ = 𝑀 β†’ (π‘₯ = 1 ↔ 𝑀 = 1))
9998, 85ifbieq2d 4554 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑀 β†’ if(π‘₯ = 1, +∞, (π‘₯ / (1 βˆ’ π‘₯))) = if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀))))
10095, 86ifex 4578 . . . . . . 7 if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀))) ∈ V
10199, 10, 100fvmpt 6996 . . . . . 6 (𝑀 ∈ (0[,]1) β†’ (πΉβ€˜π‘€) = if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀))))
10297, 101breqan12d 5164 . . . . 5 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1)) β†’ ((πΉβ€˜π‘§) < (πΉβ€˜π‘€) ↔ if(𝑧 = 1, +∞, (𝑧 / (1 βˆ’ 𝑧))) < if(𝑀 = 1, +∞, (𝑀 / (1 βˆ’ 𝑀)))))
10392, 102sylibrd 259 . . . 4 ((𝑧 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑀 ∈ (0[,]1)) β†’ (𝑧 < 𝑀 β†’ (πΉβ€˜π‘§) < (πΉβ€˜π‘€)))
104103rgen2 3198 . . 3 βˆ€π‘§ ∈ (0[,]1)βˆ€π‘€ ∈ (0[,]1)(𝑧 < 𝑀 β†’ (πΉβ€˜π‘§) < (πΉβ€˜π‘€))
105 soisoi 7322 . . 3 ((( < Or (0[,]1) ∧ < Po (0[,]+∞)) ∧ (𝐹:(0[,]1)–ontoβ†’(0[,]+∞) ∧ βˆ€π‘§ ∈ (0[,]1)βˆ€π‘€ ∈ (0[,]1)(𝑧 < 𝑀 β†’ (πΉβ€˜π‘§) < (πΉβ€˜π‘€)))) β†’ 𝐹 Isom < , < ((0[,]1), (0[,]+∞)))
1064, 9, 14, 104, 105mp4an 692 . 2 𝐹 Isom < , < ((0[,]1), (0[,]+∞))
107 letsr 18543 . . . . . 6 ≀ ∈ TosetRel
108107elexi 3494 . . . . 5 ≀ ∈ V
109108inex1 5317 . . . 4 ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))) ∈ V
110108inex1 5317 . . . 4 ( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞))) ∈ V
111 leiso 14417 . . . . . . . 8 (((0[,]1) βŠ† ℝ* ∧ (0[,]+∞) βŠ† ℝ*) β†’ (𝐹 Isom < , < ((0[,]1), (0[,]+∞)) ↔ 𝐹 Isom ≀ , ≀ ((0[,]1), (0[,]+∞))))
1121, 5, 111mp2an 691 . . . . . . 7 (𝐹 Isom < , < ((0[,]1), (0[,]+∞)) ↔ 𝐹 Isom ≀ , ≀ ((0[,]1), (0[,]+∞)))
113106, 112mpbi 229 . . . . . 6 𝐹 Isom ≀ , ≀ ((0[,]1), (0[,]+∞))
114 isores1 7328 . . . . . 6 (𝐹 Isom ≀ , ≀ ((0[,]1), (0[,]+∞)) ↔ 𝐹 Isom ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))), ≀ ((0[,]1), (0[,]+∞)))
115113, 114mpbi 229 . . . . 5 𝐹 Isom ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))), ≀ ((0[,]1), (0[,]+∞))
116 isores2 7327 . . . . 5 (𝐹 Isom ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))), ≀ ((0[,]1), (0[,]+∞)) ↔ 𝐹 Isom ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))), ( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞)))((0[,]1), (0[,]+∞)))
117115, 116mpbi 229 . . . 4 𝐹 Isom ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))), ( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞)))((0[,]1), (0[,]+∞))
118 tsrps 18537 . . . . . . . 8 ( ≀ ∈ TosetRel β†’ ≀ ∈ PosetRel)
119107, 118ax-mp 5 . . . . . . 7 ≀ ∈ PosetRel
120 ledm 18540 . . . . . . . 8 ℝ* = dom ≀
121120psssdm 18532 . . . . . . 7 (( ≀ ∈ PosetRel ∧ (0[,]1) βŠ† ℝ*) β†’ dom ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))) = (0[,]1))
122119, 1, 121mp2an 691 . . . . . 6 dom ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))) = (0[,]1)
123122eqcomi 2742 . . . . 5 (0[,]1) = dom ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1)))
124120psssdm 18532 . . . . . . 7 (( ≀ ∈ PosetRel ∧ (0[,]+∞) βŠ† ℝ*) β†’ dom ( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞))) = (0[,]+∞))
125119, 5, 124mp2an 691 . . . . . 6 dom ( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞))) = (0[,]+∞)
126125eqcomi 2742 . . . . 5 (0[,]+∞) = dom ( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞)))
127123, 126ordthmeo 23298 . . . 4 ((( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))) ∈ V ∧ ( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞))) ∈ V ∧ 𝐹 Isom ( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))), ( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞)))((0[,]1), (0[,]+∞))) β†’ 𝐹 ∈ ((ordTopβ€˜( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))))Homeo(ordTopβ€˜( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞))))))
128109, 110, 117, 127mp3an 1462 . . 3 𝐹 ∈ ((ordTopβ€˜( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))))Homeo(ordTopβ€˜( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞)))))
129 dfii5 24393 . . . 4 II = (ordTopβ€˜( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))))
130 iccpnfhmeo.k . . . . 5 𝐾 = ((ordTopβ€˜ ≀ ) β†Ύt (0[,]+∞))
131 ordtresticc 22719 . . . . 5 ((ordTopβ€˜ ≀ ) β†Ύt (0[,]+∞)) = (ordTopβ€˜( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞))))
132130, 131eqtri 2761 . . . 4 𝐾 = (ordTopβ€˜( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞))))
133129, 132oveq12i 7418 . . 3 (IIHomeo𝐾) = ((ordTopβ€˜( ≀ ∩ ((0[,]1) Γ— (0[,]1))))Homeo(ordTopβ€˜( ≀ ∩ ((0[,]+∞) Γ— (0[,]+∞)))))
134128, 133eleqtrri 2833 . 2 𝐹 ∈ (IIHomeo𝐾)
135106, 134pm3.2i 472 1 (𝐹 Isom < , < ((0[,]1), (0[,]+∞)) ∧ 𝐹 ∈ (IIHomeo𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∨ wo 846   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆ€wral 3062  Vcvv 3475   βˆͺ cun 3946   ∩ cin 3947   βŠ† wss 3948  ifcif 4528  {csn 4628   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231   Po wpo 5586   Or wor 5587   Γ— cxp 5674  β—‘ccnv 5675  dom cdm 5676  β€“ontoβ†’wfo 6539  β€“1-1-ontoβ†’wf1o 6540  β€˜cfv 6541   Isom wiso 6542  (class class class)co 7406  β„‚cc 11105  β„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110  +∞cpnf 11242  β„*cxr 11244   < clt 11245   ≀ cle 11246   βˆ’ cmin 11441   / cdiv 11868  [,)cico 13323  [,]cicc 13324   β†Ύt crest 17363  TopOpenctopn 17364  ordTopcordt 17442  PosetRelcps 18514   TosetRel ctsr 18515  β„‚fldccnfld 20937  Homeochmeo 23249  IIcii 24383
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ioo 13325  df-ioc 13326  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-seq 13964  df-exp 14025  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-struct 17077  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-rest 17365  df-topn 17366  df-topgen 17386  df-ordt 17444  df-ps 18516  df-tsr 18517  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-mopn 20933  df-cnfld 20938  df-top 22388  df-topon 22405  df-topsp 22427  df-bases 22441  df-cn 22723  df-hmeo 23251  df-xms 23818  df-ms 23819  df-ii 24385
This theorem is referenced by:  xrhmeo  24454  xrge0hmph  32901
  Copyright terms: Public domain W3C validator