Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ioorrnopnxr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ioorrnopnxr 47261
Description: The indexed product of open intervals is an open set in (ℝ^‘𝑋). Similar to ioorrnopn 47259 but here unbounded intervals are allowed. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
ioorrnopnxr.x (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
ioorrnopnxr.a (𝜑 → 𝐴:𝑋⟶ℝ*)
ioorrnopnxr.b (𝜑 → 𝐵:𝑋⟶ℝ*)
Assertion
Ref Expression
ioorrnopnxr (𝜑 → X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑖   𝐵,𝑖   𝑖,𝑋   𝜑,𝑖

Proof of Theorem ioorrnopnxr
Dummy variables 𝑓 𝑗 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 p0ex 5346 . . . . . 6 {∅} ∈ V
21prid2 4724 . . . . 5 {∅} ∈ {∅, {∅}}
32a1i 11 . . . 4 (𝑋 = ∅ → {∅} ∈ {∅, {∅}})
4 ixpeq1 8920 . . . . . 6 (𝑋 = ∅ → X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) = X𝑖 ∈ ∅ ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)))
5 ixp0x 8938 . . . . . . 7 X𝑖 ∈ ∅ ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) = {∅}
65a1i 11 . . . . . 6 (𝑋 = ∅ → X𝑖 ∈ ∅ ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) = {∅})
74, 6eqtrd 2796 . . . . 5 (𝑋 = ∅ → X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) = {∅})
8 2fveq3 6882 . . . . . 6 (𝑋 = ∅ → (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) = (TopOpen‘(ℝ^‘∅)))
9 rrxtopn0b 47250 . . . . . . 7 (TopOpen‘(ℝ^‘∅)) = {∅, {∅}}
109a1i 11 . . . . . 6 (𝑋 = ∅ → (TopOpen‘(ℝ^‘∅)) = {∅, {∅}})
118, 10eqtrd 2796 . . . . 5 (𝑋 = ∅ → (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) = {∅, {∅}})
127, 11eleq12d 2855 . . . 4 (𝑋 = ∅ → (X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) ↔ {∅} ∈ {∅, {∅}}))
133, 12mpbird 260 . . 3 (𝑋 = ∅ → X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)))
1413adantl 487 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑋 = ∅) → X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)))
15 neqne 2964 . . . 4 (¬ 𝑋 = ∅ → 𝑋 ≠ ∅)
1615adantl 487 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = ∅) → 𝑋 ≠ ∅)
17 fveq2 6877 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝑗 → (𝐴‘𝑖) = (𝐴‘𝑗))
18 fveq2 6877 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝑗 → (𝐵‘𝑖) = (𝐵‘𝑗))
1917, 18oveq12d 7430 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝑗 → ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) = ((𝐴‘𝑗)(,)(𝐵‘𝑗)))
2019cbvixpv 8927 . . . . . . . 8 X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) = X𝑗 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑗)(,)(𝐵‘𝑗))
2120eleq2i 2853 . . . . . . 7 (𝑓 ∈ X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ↔ 𝑓 ∈ X𝑗 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑗)(,)(𝐵‘𝑗)))
2221bilani 510 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) ∧ 𝑓 ∈ X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖))) → 𝑓 ∈ X𝑗 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑗)(,)(𝐵‘𝑗)))
23 ioorrnopnxr.x . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
2423ad2antrr 739 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) ∧ 𝑓 ∈ X𝑗 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑗)(,)(𝐵‘𝑗))) → 𝑋 ∈ Fin)
25 ioorrnopnxr.a . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴:𝑋⟶ℝ*)
2625ad2antrr 739 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) ∧ 𝑓 ∈ X𝑗 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑗)(,)(𝐵‘𝑗))) → 𝐴:𝑋⟶ℝ*)
27 ioorrnopnxr.b . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐵:𝑋⟶ℝ*)
2827ad2antrr 739 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) ∧ 𝑓 ∈ X𝑗 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑗)(,)(𝐵‘𝑗))) → 𝐵:𝑋⟶ℝ*)
2921bilanri 512 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) ∧ 𝑓 ∈ X𝑗 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑗)(,)(𝐵‘𝑗))) → 𝑓 ∈ X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)))
30 fveq2 6877 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = 𝑖 → (𝐴‘𝑗) = (𝐴‘𝑖))
3130eqeq1d 2763 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 𝑖 → ((𝐴‘𝑗) = -∞ ↔ (𝐴‘𝑖) = -∞))
32 fveq2 6877 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = 𝑖 → (𝑓‘𝑗) = (𝑓‘𝑖))
3332oveq1d 7427 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 𝑖 → ((𝑓‘𝑗) − 1) = ((𝑓‘𝑖) − 1))
3431, 33, 30ifbieq12d 4511 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑖 → if((𝐴‘𝑗) = -∞, ((𝑓‘𝑗) − 1), (𝐴‘𝑗)) = if((𝐴‘𝑖) = -∞, ((𝑓‘𝑖) − 1), (𝐴‘𝑖)))
3534cbvmptv 5209 . . . . . . 7 (𝑗 ∈ 𝑋 ↦ if((𝐴‘𝑗) = -∞, ((𝑓‘𝑗) − 1), (𝐴‘𝑗))) = (𝑖 ∈ 𝑋 ↦ if((𝐴‘𝑖) = -∞, ((𝑓‘𝑖) − 1), (𝐴‘𝑖)))
36 fveq2 6877 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = 𝑖 → (𝐵‘𝑗) = (𝐵‘𝑖))
3736eqeq1d 2763 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 𝑖 → ((𝐵‘𝑗) = +∞ ↔ (𝐵‘𝑖) = +∞))
3832oveq1d 7427 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 𝑖 → ((𝑓‘𝑗) + 1) = ((𝑓‘𝑖) + 1))
3937, 38, 36ifbieq12d 4511 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑖 → if((𝐵‘𝑗) = +∞, ((𝑓‘𝑗) + 1), (𝐵‘𝑗)) = if((𝐵‘𝑖) = +∞, ((𝑓‘𝑖) + 1), (𝐵‘𝑖)))
4039cbvmptv 5209 . . . . . . 7 (𝑗 ∈ 𝑋 ↦ if((𝐵‘𝑗) = +∞, ((𝑓‘𝑗) + 1), (𝐵‘𝑗))) = (𝑖 ∈ 𝑋 ↦ if((𝐵‘𝑖) = +∞, ((𝑓‘𝑖) + 1), (𝐵‘𝑖)))
41 eqid 2761 . . . . . . 7 X𝑖 ∈ 𝑋 (((𝑗 ∈ 𝑋 ↦ if((𝐴‘𝑗) = -∞, ((𝑓‘𝑗) − 1), (𝐴‘𝑗)))‘𝑖)(,)((𝑗 ∈ 𝑋 ↦ if((𝐵‘𝑗) = +∞, ((𝑓‘𝑗) + 1), (𝐵‘𝑗)))‘𝑖)) = X𝑖 ∈ 𝑋 (((𝑗 ∈ 𝑋 ↦ if((𝐴‘𝑗) = -∞, ((𝑓‘𝑗) − 1), (𝐴‘𝑗)))‘𝑖)(,)((𝑗 ∈ 𝑋 ↦ if((𝐵‘𝑗) = +∞, ((𝑓‘𝑗) + 1), (𝐵‘𝑗)))‘𝑖))
4224, 26, 28, 29, 35, 40, 41ioorrnopnxrlem 47260 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) ∧ 𝑓 ∈ X𝑗 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑗)(,)(𝐵‘𝑗))) → ∃𝑣 ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋))(𝑓 ∈ 𝑣 ∧ 𝑣 ⊆ X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖))))
4322, 42syldan 603 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) ∧ 𝑓 ∈ X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖))) → ∃𝑣 ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋))(𝑓 ∈ 𝑣 ∧ 𝑣 ⊆ X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖))))
4443ralrimiva 3155 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ∀𝑓 ∈ X 𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖))∃𝑣 ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋))(𝑓 ∈ 𝑣 ∧ 𝑣 ⊆ X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖))))
45 eqid 2761 . . . . . . . 8 (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) = (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋))
4645rrxtop 47243 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ Fin → (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) ∈ Top)
4723, 46syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) ∈ Top)
4847adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) ∈ Top)
49 eltop2 23273 . . . . 5 ((TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) ∈ Top → (X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) ↔ ∀𝑓 ∈ X 𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖))∃𝑣 ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋))(𝑓 ∈ 𝑣 ∧ 𝑣 ⊆ X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)))))
5048, 49syl 18 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → (X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)) ↔ ∀𝑓 ∈ X 𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖))∃𝑣 ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋))(𝑓 ∈ 𝑣 ∧ 𝑣 ⊆ X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)))))
5144, 50mpbird 260 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ ∅) → X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)))
5216, 51syldan 603 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 = ∅) → X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)))
5314, 52pm2.61dan 825 1 (𝜑 → X𝑖 ∈ 𝑋 ((𝐴‘𝑖)(,)(𝐵‘𝑖)) ∈ (TopOpen‘(ℝ^‘𝑋)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  ∃wrex 3087   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  ifcif 4482  {csn 4584  {cpr 4586   ↦ cmpt 5186  ⟶wf 6527  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  Xcixp 8909  Fincfn 8957  1c1 11182   + caddc 11184  +∞cpnf 11321  -∞cmnf 11322  ℝ*cxr 11323   − cmin 11522  (,)cioo 13457  TopOpenctopn 17572  Topctop 23191  ℝ^crrx 25684
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 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-inf2 9626  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259  ax-addf 11260  ax-mulf 11261
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7682  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-supp 8162  df-tpos 8227  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-er 8701  df-map 8833  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9338  df-sup 9418  df-inf 9419  df-oi 9488  df-card 10001  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-4 12388  df-5 12389  df-6 12390  df-7 12391  df-8 12392  df-9 12393  df-n0 12588  df-z 12675  df-dec 12796  df-uz 12947  df-q 13057  df-rp 13102  df-xneg 13222  df-xadd 13223  df-xmul 13224  df-ioo 13461  df-ico 13463  df-fz 13621  df-fzo 13769  df-seq 14125  df-exp 14185  df-hash 14455  df-cj 15246  df-re 15247  df-im 15248  df-sqrt 15382  df-abs 15383  df-clim 15635  df-sum 15834  df-struct 17305  df-sets 17322  df-slot 17340  df-ndx 17352  df-base 17368  df-ress 17389  df-plusg 17421  df-mulr 17422  df-starv 17423  df-sca 17424  df-vsca 17425  df-ip 17426  df-tset 17427  df-ple 17428  df-ds 17430  df-unif 17431  df-hom 17432  df-cco 17433  df-rest 17573  df-topn 17574  df-0g 17592  df-gsum 17593  df-topgen 17594  df-prds 17598  df-pws 17600  df-mgm 18796  df-sgrp 18888  df-mnd 18904  df-mhm 18958  df-submnd 18959  df-grp 19127  df-minusg 19128  df-sbg 19129  df-subg 19313  df-ghm 19408  df-cntz 19511  df-cmn 19976  df-abl 19977  df-mgp 20341  df-rng 20355  df-ur 20388  df-ring 20441  df-cring 20442  df-oppr 20547  df-dvdsr 20567  df-unit 20568  df-invr 20598  df-dvr 20611  df-rhm 20682  df-subrng 20778  df-subrg 20802  df-drng 20962  df-field 20963  df-abv 21046  df-staf 21076  df-srng 21077  df-lmod 21117  df-lss 21187  df-lmhm 21277  df-lvec 21358  df-sra 21428  df-rgmod 21429  df-psmet 21650  df-xmet 21651  df-met 21652  df-bl 21653  df-mopn 21654  df-cnfld 21659  df-refld 21891  df-phl 21912  df-dsmm 22018  df-frlm 22033  df-top 23192  df-topon 23209  df-topsp 23231  df-bases 23244  df-xms 24619  df-ms 24620  df-nm 24881  df-ngp 24882  df-tng 24883  df-nrg 24884  df-nlm 24885  df-clm 25364  df-cph 25469  df-tcph 25470  df-rrx 25686
This theorem is used by:  ioovonmbl  47631
  Copyright terms: Public domain W3C validator