Theorem imasle 17487

Description: The ordering of an image structure. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
imasbas.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 = (𝐹 “s 𝑅))
imasbas.v	⊢ (𝜑 → 𝑉 = (Base‘𝑅))
imasbas.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑉–onto→𝐵)
imasbas.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑍)
imasle.n	⊢ 𝑁 = (le‘𝑅)
imasle.l	⊢ ≤ = (le‘𝑈)

Assertion

Ref	Expression
imasle	⊢ (𝜑 → ≤ = ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹))

Proof of Theorem imasle

Dummy variables 𝑝 𝑞 𝑢 𝑣 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		imasbas.u	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑈 = (𝐹 “s 𝑅))
2		imasbas.v	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑉 = (Base‘𝑅))
3		eqid 2736	. . 3 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
4		eqid 2736	. . 3 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
5		eqid 2736	. . 3 ⊢ (Scalar‘𝑅) = (Scalar‘𝑅)
6		eqid 2736	. . 3 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑅)) = (Base‘(Scalar‘𝑅))
7		eqid 2736	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑅) = ( ·𝑠 ‘𝑅)
8		eqid 2736	. . 3 ⊢ (·𝑖‘𝑅) = (·𝑖‘𝑅)
9		eqid 2736	. . 3 ⊢ (TopOpen‘𝑅) = (TopOpen‘𝑅)
10		eqid 2736	. . 3 ⊢ (dist‘𝑅) = (dist‘𝑅)
11		imasle.n	. . 3 ⊢ 𝑁 = (le‘𝑅)
12		imasbas.f	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑉–onto→𝐵)
13		imasbas.r	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑍)
14		eqid 2736	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑈) = (+g‘𝑈)
15	1, 2, 12, 13, 3, 14	imasplusg 17481	. . 3 ⊢ (𝜑 → (+g‘𝑈) = ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝐹‘(𝑝(+g‘𝑅)𝑞))⟩})
16		eqid 2736	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑈) = (.r‘𝑈)
17	1, 2, 12, 13, 4, 16	imasmulr 17482	. . 3 ⊢ (𝜑 → (.r‘𝑈) = ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝐹‘(𝑝(.r‘𝑅)𝑞))⟩})
18		eqid 2736	. . . 4 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑈) = ( ·𝑠 ‘𝑈)
19	1, 2, 12, 13, 5, 6, 7, 18	imasvsca 17484	. . 3 ⊢ (𝜑 → ( ·𝑠 ‘𝑈) = ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 (𝑝 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑅)), 𝑥 ∈ {(𝐹‘𝑞)} ↦ (𝐹‘(𝑝( ·𝑠 ‘𝑅)𝑞))))
20		eqidd 2737	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝑝(·𝑖‘𝑅)𝑞)⟩} = ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝑝(·𝑖‘𝑅)𝑞)⟩})
21		eqid 2736	. . . 4 ⊢ (TopSet‘𝑈) = (TopSet‘𝑈)
22	1, 2, 12, 13, 9, 21	imastset 17486	. . 3 ⊢ (𝜑 → (TopSet‘𝑈) = ((TopOpen‘𝑅) qTop 𝐹))
23		eqid 2736	. . . 4 ⊢ (dist‘𝑈) = (dist‘𝑈)
24	1, 2, 12, 13, 10, 23	imasds 17477	. . 3 ⊢ (𝜑 → (dist‘𝑈) = (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ inf(∪ 𝑢 ∈ ℕ ran (𝑧 ∈ {𝑤 ∈ ((𝑉 × 𝑉) ↑m (1...𝑢)) ∣ ((𝐹‘(1st ‘(𝑤‘1))) = 𝑥 ∧ (𝐹‘(2nd ‘(𝑤‘𝑢))) = 𝑦 ∧ ∀𝑣 ∈ (1...(𝑢 − 1))(𝐹‘(2nd ‘(𝑤‘𝑣))) = (𝐹‘(1st ‘(𝑤‘(𝑣 + 1)))))} ↦ (ℝ*𝑠 Σg ((dist‘𝑅) ∘ 𝑧))), ℝ*, < )))
25		eqidd 2737	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹) = ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹))
26	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 15, 17, 19, 20, 22, 24, 25, 12, 13	imasval 17475	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑈 = (({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑈)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑈)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), (Scalar‘𝑅)⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), ( ·𝑠 ‘𝑈)⟩, ⟨(·𝑖‘ndx), ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝑝(·𝑖‘𝑅)𝑞)⟩}⟩}) ∪ {⟨(TopSet‘ndx), (TopSet‘𝑈)⟩, ⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩, ⟨(dist‘ndx), (dist‘𝑈)⟩}))
27		eqid 2736	. . 3 ⊢ (({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑈)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑈)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), (Scalar‘𝑅)⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), ( ·𝑠 ‘𝑈)⟩, ⟨(·𝑖‘ndx), ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝑝(·𝑖‘𝑅)𝑞)⟩}⟩}) ∪ {⟨(TopSet‘ndx), (TopSet‘𝑈)⟩, ⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩, ⟨(dist‘ndx), (dist‘𝑈)⟩}) = (({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑈)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑈)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), (Scalar‘𝑅)⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), ( ·𝑠 ‘𝑈)⟩, ⟨(·𝑖‘ndx), ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝑝(·𝑖‘𝑅)𝑞)⟩}⟩}) ∪ {⟨(TopSet‘ndx), (TopSet‘𝑈)⟩, ⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩, ⟨(dist‘ndx), (dist‘𝑈)⟩})
28	27	imasvalstr 17414	. 2 ⊢ (({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑈)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑈)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), (Scalar‘𝑅)⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), ( ·𝑠 ‘𝑈)⟩, ⟨(·𝑖‘ndx), ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝑝(·𝑖‘𝑅)𝑞)⟩}⟩}) ∪ {⟨(TopSet‘ndx), (TopSet‘𝑈)⟩, ⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩, ⟨(dist‘ndx), (dist‘𝑈)⟩}) Struct ⟨1, ;12⟩
29		pleid 17330	. 2 ⊢ le = Slot (le‘ndx)
30		snsstp2 4760	. . 3 ⊢ {⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩} ⊆ {⟨(TopSet‘ndx), (TopSet‘𝑈)⟩, ⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩, ⟨(dist‘ndx), (dist‘𝑈)⟩}
31		ssun2 4119	. . 3 ⊢ {⟨(TopSet‘ndx), (TopSet‘𝑈)⟩, ⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩, ⟨(dist‘ndx), (dist‘𝑈)⟩} ⊆ (({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑈)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑈)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), (Scalar‘𝑅)⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), ( ·𝑠 ‘𝑈)⟩, ⟨(·𝑖‘ndx), ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝑝(·𝑖‘𝑅)𝑞)⟩}⟩}) ∪ {⟨(TopSet‘ndx), (TopSet‘𝑈)⟩, ⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩, ⟨(dist‘ndx), (dist‘𝑈)⟩})
32	30, 31	sstri 3931	. 2 ⊢ {⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩} ⊆ (({⟨(Base‘ndx), 𝐵⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑈)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑈)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), (Scalar‘𝑅)⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), ( ·𝑠 ‘𝑈)⟩, ⟨(·𝑖‘ndx), ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 {⟨⟨(𝐹‘𝑝), (𝐹‘𝑞)⟩, (𝑝(·𝑖‘𝑅)𝑞)⟩}⟩}) ∪ {⟨(TopSet‘ndx), (TopSet‘𝑈)⟩, ⟨(le‘ndx), ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹)⟩, ⟨(dist‘ndx), (dist‘𝑈)⟩})
33		fof 6752	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:𝑉–onto→𝐵 → 𝐹:𝑉⟶𝐵)
34	12, 33	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑉⟶𝐵)
35		fvex 6853	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑅) ∈ V
36	2, 35	eqeltrdi 2844	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ V)
37	34, 36	fexd 7182	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
38	11	fvexi 6854	. . . 4 ⊢ 𝑁 ∈ V
39		coexg 7880	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝑁 ∈ V) → (𝐹 ∘ 𝑁) ∈ V)
40	37, 38, 39	sylancl 587	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘ 𝑁) ∈ V)
41		cnvexg 7875	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ V → ◡𝐹 ∈ V)
42	37, 41	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹 ∈ V)
43		coexg 7880	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∘ 𝑁) ∈ V ∧ ◡𝐹 ∈ V) → ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹) ∈ V)
44	40, 42, 43	syl2anc 585	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹) ∈ V)
45		imasle.l	. 2 ⊢ ≤ = (le‘𝑈)
46	26, 28, 29, 32, 44, 45	strfv3 17174	1 ⊢ (𝜑 → ≤ = ((𝐹 ∘ 𝑁) ∘ ◡𝐹))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  Vcvv 3429   ∪ cun 3887  {csn 4567  {ctp 4571  ⟨cop 4573  ∪ ciun 4933  ^◡ccnv 5630   ∘ ccom 5635  ⟶wf 6494  –onto→wfo 6496  ‘cfv 6498  (class class class)co 7367  1c1 11039  2c2 12236  ;cdc 12644  ndxcnx 17163  Basecbs 17179  +_gcplusg 17220  ._rcmulr 17221  Scalarcsca 17223   ·_𝑠 cvsca 17224  ·_𝑖cip 17225  TopSetcts 17226  lecple 17227  distcds 17229  TopOpenctopn 17384   “_s cimas 17468

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2708  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5307  ax-pr 5375  ax-un 7689  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3062  df-reu 3343  df-rab 3390  df-v 3431  df-sbc 3729  df-csb 3838  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3909  df-nul 4274  df-if 4467  df-pw 4543  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4851  df-iun 4935  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5167  df-tr 5193  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6265  df-ord 6326  df-on 6327  df-lim 6328  df-suc 6329  df-iota 6454  df-fun 6500  df-fn 6501  df-f 6502  df-f1 6503  df-fo 6504  df-f1o 6505  df-fv 6506  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-om 7818  df-1st 7942  df-2nd 7943  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-1o 8405  df-er 8643  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-fin 8897  df-sup 9355  df-inf 9356  df-pnf 11181  df-mnf 11182  df-xr 11183  df-ltxr 11184  df-le 11185  df-sub 11379  df-neg 11380  df-nn 12175  df-2 12244  df-3 12245  df-4 12246  df-5 12247  df-6 12248  df-7 12249  df-8 12250  df-9 12251  df-n0 12438  df-z 12525  df-dec 12645  df-uz 12789  df-fz 13462  df-struct 17117  df-slot 17152  df-ndx 17164  df-base 17180  df-plusg 17233  df-mulr 17234  df-sca 17236  df-vsca 17237  df-ip 17238  df-tset 17239  df-ple 17240  df-ds 17242  df-imas 17472

This theorem is referenced by:  imasless  17504  imasleval  17505