Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ismtyhmeolem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ismtyhmeolem 35120
Description: Lemma for ismtyhmeo 35121. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ismtyhmeo.1 𝐽 = (MetOpen‘𝑀)
ismtyhmeo.2 𝐾 = (MetOpen‘𝑁)
ismtyhmeolem.3 (𝜑𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋))
ismtyhmeolem.4 (𝜑𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌))
ismtyhmeolem.5 (𝜑𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁))
Assertion
Ref Expression
ismtyhmeolem (𝜑𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))

Proof of Theorem ismtyhmeolem
Dummy variables 𝑢 𝑟 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ismtyhmeolem.5 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁))
2 ismtyhmeolem.3 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋))
3 ismtyhmeolem.4 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌))
4 isismty 35117 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) → (𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁) ↔ (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑀𝑦) = ((𝐹𝑥)𝑁(𝐹𝑦)))))
52, 3, 4syl2anc 587 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁) ↔ (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑀𝑦) = ((𝐹𝑥)𝑁(𝐹𝑦)))))
61, 5mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑀𝑦) = ((𝐹𝑥)𝑁(𝐹𝑦))))
76simpld 498 . . 3 (𝜑𝐹:𝑋1-1-onto𝑌)
8 f1of 6588 . . 3 (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌𝐹:𝑋𝑌)
97, 8syl 17 . 2 (𝜑𝐹:𝑋𝑌)
103adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌))
112adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋))
12 ismtycnv 35118 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌)) → (𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁) → 𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀)))
132, 3, 12syl2anc 587 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝑀 Ismty 𝑁) → 𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀)))
141, 13mpd 15 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀))
1514adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀))
16 simprl 770 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝑤𝑌)
17 simprr 772 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → 𝑟 ∈ ℝ*)
18 ismtyima 35119 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐹 ∈ (𝑁 Ismty 𝑀)) ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) = ((𝐹𝑤)(ball‘𝑀)𝑟))
1910, 11, 15, 16, 17, 18syl32anc 1375 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) = ((𝐹𝑤)(ball‘𝑀)𝑟))
20 f1ocnv 6600 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝑋1-1-onto𝑌𝐹:𝑌1-1-onto𝑋)
21 f1of 6588 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝑌1-1-onto𝑋𝐹:𝑌𝑋)
227, 20, 213syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹:𝑌𝑋)
23 simpl 486 . . . . . . . 8 ((𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*) → 𝑤𝑌)
24 ffvelrn 6822 . . . . . . . 8 ((𝐹:𝑌𝑋𝑤𝑌) → (𝐹𝑤) ∈ 𝑋)
2522, 23, 24syl2an 598 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → (𝐹𝑤) ∈ 𝑋)
26 ismtyhmeo.1 . . . . . . . 8 𝐽 = (MetOpen‘𝑀)
2726blopn 23085 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ (𝐹𝑤) ∈ 𝑋𝑟 ∈ ℝ*) → ((𝐹𝑤)(ball‘𝑀)𝑟) ∈ 𝐽)
2811, 25, 17, 27syl3anc 1368 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → ((𝐹𝑤)(ball‘𝑀)𝑟) ∈ 𝐽)
2919, 28eqeltrd 2912 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ*)) → (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) ∈ 𝐽)
3029ralrimivva 3179 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ* (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) ∈ 𝐽)
31 fveq2 6643 . . . . . . . 8 (𝑧 = ⟨𝑤, 𝑟⟩ → ((ball‘𝑁)‘𝑧) = ((ball‘𝑁)‘⟨𝑤, 𝑟⟩))
32 df-ov 7133 . . . . . . . 8 (𝑤(ball‘𝑁)𝑟) = ((ball‘𝑁)‘⟨𝑤, 𝑟⟩)
3331, 32syl6eqr 2874 . . . . . . 7 (𝑧 = ⟨𝑤, 𝑟⟩ → ((ball‘𝑁)‘𝑧) = (𝑤(ball‘𝑁)𝑟))
3433imaeq2d 5902 . . . . . 6 (𝑧 = ⟨𝑤, 𝑟⟩ → (𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) = (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)))
3534eleq1d 2896 . . . . 5 (𝑧 = ⟨𝑤, 𝑟⟩ → ((𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽 ↔ (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) ∈ 𝐽))
3635ralxp 5685 . . . 4 (∀𝑧 ∈ (𝑌 × ℝ*)(𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑤𝑌𝑟 ∈ ℝ* (𝐹 “ (𝑤(ball‘𝑁)𝑟)) ∈ 𝐽)
3730, 36sylibr 237 . . 3 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (𝑌 × ℝ*)(𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽)
38 blf 22992 . . . 4 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → (ball‘𝑁):(𝑌 × ℝ*)⟶𝒫 𝑌)
39 ffn 6487 . . . 4 ((ball‘𝑁):(𝑌 × ℝ*)⟶𝒫 𝑌 → (ball‘𝑁) Fn (𝑌 × ℝ*))
40 imaeq2 5898 . . . . . 6 (𝑢 = ((ball‘𝑁)‘𝑧) → (𝐹𝑢) = (𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)))
4140eleq1d 2896 . . . . 5 (𝑢 = ((ball‘𝑁)‘𝑧) → ((𝐹𝑢) ∈ 𝐽 ↔ (𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽))
4241ralrn 6827 . . . 4 ((ball‘𝑁) Fn (𝑌 × ℝ*) → (∀𝑢 ∈ ran (ball‘𝑁)(𝐹𝑢) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑌 × ℝ*)(𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽))
433, 38, 39, 424syl 19 . . 3 (𝜑 → (∀𝑢 ∈ ran (ball‘𝑁)(𝐹𝑢) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑧 ∈ (𝑌 × ℝ*)(𝐹 “ ((ball‘𝑁)‘𝑧)) ∈ 𝐽))
4437, 43mpbird 260 . 2 (𝜑 → ∀𝑢 ∈ ran (ball‘𝑁)(𝐹𝑢) ∈ 𝐽)
4526mopntopon 23024 . . . 4 (𝑀 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
462, 45syl 17 . . 3 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
47 ismtyhmeo.2 . . . . 5 𝐾 = (MetOpen‘𝑁)
4847mopnval 23023 . . . 4 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝐾 = (topGen‘ran (ball‘𝑁)))
493, 48syl 17 . . 3 (𝜑𝐾 = (topGen‘ran (ball‘𝑁)))
5047mopntopon 23024 . . . 4 (𝑁 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
513, 50syl 17 . . 3 (𝜑𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
5246, 49, 51tgcn 21835 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑢 ∈ ran (ball‘𝑁)(𝐹𝑢) ∈ 𝐽)))
539, 44, 52mpbir2and 712 1 (𝜑𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399   = wceq 1538  wcel 2115  wral 3126  𝒫 cpw 4512  cop 4546   × cxp 5526  ccnv 5527  ran crn 5529  cima 5531   Fn wfn 6323  wf 6324  1-1-ontowf1o 6327  cfv 6328  (class class class)co 7130  *cxr 10651  topGenctg 16689  ∞Metcxmet 20505  ballcbl 20507  MetOpencmopn 20510  TopOnctopon 21493   Cn ccn 21807   Ismty cismty 35114
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 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2178  ax-ext 2793  ax-sep 5176  ax-nul 5183  ax-pow 5239  ax-pr 5303  ax-un 7436  ax-cnex 10570  ax-resscn 10571  ax-1cn 10572  ax-icn 10573  ax-addcl 10574  ax-addrcl 10575  ax-mulcl 10576  ax-mulrcl 10577  ax-mulcom 10578  ax-addass 10579  ax-mulass 10580  ax-distr 10581  ax-i2m1 10582  ax-1ne0 10583  ax-1rid 10584  ax-rnegex 10585  ax-rrecex 10586  ax-cnre 10587  ax-pre-lttri 10588  ax-pre-lttrn 10589  ax-pre-ltadd 10590  ax-pre-mulgt0 10591  ax-pre-sup 10592
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2071  df-mo 2623  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2892  df-nfc 2960  df-ne 3008  df-nel 3112  df-ral 3131  df-rex 3132  df-reu 3133  df-rmo 3134  df-rab 3135  df-v 3473  df-sbc 3750  df-csb 3858  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4267  df-if 4441  df-pw 4514  df-sn 4541  df-pr 4543  df-tp 4545  df-op 4547  df-uni 4812  df-iun 4894  df-br 5040  df-opab 5102  df-mpt 5120  df-tr 5146  df-id 5433  df-eprel 5438  df-po 5447  df-so 5448  df-fr 5487  df-we 5489  df-xp 5534  df-rel 5535  df-cnv 5536  df-co 5537  df-dm 5538  df-rn 5539  df-res 5540  df-ima 5541  df-pred 6121  df-ord 6167  df-on 6168  df-lim 6169  df-suc 6170  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-riota 7088  df-ov 7133  df-oprab 7134  df-mpo 7135  df-om 7556  df-1st 7664  df-2nd 7665  df-wrecs 7922  df-recs 7983  df-rdg 8021  df-er 8264  df-map 8383  df-en 8485  df-dom 8486  df-sdom 8487  df-sup 8882  df-inf 8883  df-pnf 10654  df-mnf 10655  df-xr 10656  df-ltxr 10657  df-le 10658  df-sub 10849  df-neg 10850  df-div 11275  df-nn 11616  df-2 11678  df-n0 11876  df-z 11960  df-uz 12222  df-q 12327  df-rp 12368  df-xneg 12485  df-xadd 12486  df-xmul 12487  df-topgen 16695  df-psmet 20512  df-xmet 20513  df-bl 20515  df-mopn 20516  df-top 21477  df-topon 21494  df-bases 21529  df-cn 21810  df-ismty 35115
This theorem is referenced by:  ismtyhmeo  35121
  Copyright terms: Public domain W3C validator