MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lmcn2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lmcn2 23152
Description: The image of a convergent sequence under a continuous map is convergent to the image of the original point. Binary operation version. (Contributed by Mario Carneiro, 15-May-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
txlm.z 𝑍 = (β„€β‰₯β€˜π‘€)
txlm.m (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„€)
txlm.j (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹))
txlm.k (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ))
txlm.f (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘βŸΆπ‘‹)
txlm.g (πœ‘ β†’ 𝐺:π‘βŸΆπ‘Œ)
lmcn2.fl (πœ‘ β†’ 𝐹(β‡π‘‘β€˜π½)𝑅)
lmcn2.gl (πœ‘ β†’ 𝐺(β‡π‘‘β€˜πΎ)𝑆)
lmcn2.o (πœ‘ β†’ 𝑂 ∈ ((𝐽 Γ—t 𝐾) Cn 𝑁))
lmcn2.h 𝐻 = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((πΉβ€˜π‘›)𝑂(πΊβ€˜π‘›)))
Assertion
Ref Expression
lmcn2 (πœ‘ β†’ 𝐻(β‡π‘‘β€˜π‘)(𝑅𝑂𝑆))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐹   𝑛,𝑂   πœ‘,𝑛   𝑛,𝐺   𝑛,𝐽   𝑛,𝐾   𝑛,𝑋   𝑛,π‘Œ   𝑛,𝑍
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑛)   𝑆(𝑛)   𝐻(𝑛)   𝑀(𝑛)   𝑁(𝑛)

Proof of Theorem lmcn2
Dummy variable π‘₯ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 txlm.f . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘βŸΆπ‘‹)
21ffvelcdmda 7086 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) β†’ (πΉβ€˜π‘›) ∈ 𝑋)
3 txlm.g . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐺:π‘βŸΆπ‘Œ)
43ffvelcdmda 7086 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) β†’ (πΊβ€˜π‘›) ∈ π‘Œ)
52, 4opelxpd 5715 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ 𝑍) β†’ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩ ∈ (𝑋 Γ— π‘Œ))
6 eqidd 2733 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩))
7 txlm.j . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹))
8 txlm.k . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ))
9 txtopon 23094 . . . . . . . 8 ((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ)) β†’ (𝐽 Γ—t 𝐾) ∈ (TopOnβ€˜(𝑋 Γ— π‘Œ)))
107, 8, 9syl2anc 584 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐽 Γ—t 𝐾) ∈ (TopOnβ€˜(𝑋 Γ— π‘Œ)))
11 lmcn2.o . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑂 ∈ ((𝐽 Γ—t 𝐾) Cn 𝑁))
12 cntop2 22744 . . . . . . . . 9 (𝑂 ∈ ((𝐽 Γ—t 𝐾) Cn 𝑁) β†’ 𝑁 ∈ Top)
1311, 12syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ Top)
14 toptopon2 22419 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ Top ↔ 𝑁 ∈ (TopOnβ€˜βˆͺ 𝑁))
1513, 14sylib 217 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (TopOnβ€˜βˆͺ 𝑁))
16 cnf2 22752 . . . . . . 7 (((𝐽 Γ—t 𝐾) ∈ (TopOnβ€˜(𝑋 Γ— π‘Œ)) ∧ 𝑁 ∈ (TopOnβ€˜βˆͺ 𝑁) ∧ 𝑂 ∈ ((𝐽 Γ—t 𝐾) Cn 𝑁)) β†’ 𝑂:(𝑋 Γ— π‘Œ)⟢βˆͺ 𝑁)
1710, 15, 11, 16syl3anc 1371 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑂:(𝑋 Γ— π‘Œ)⟢βˆͺ 𝑁)
1817feqmptd 6960 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑂 = (π‘₯ ∈ (𝑋 Γ— π‘Œ) ↦ (π‘‚β€˜π‘₯)))
19 fveq2 6891 . . . . . 6 (π‘₯ = ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩ β†’ (π‘‚β€˜π‘₯) = (π‘‚β€˜βŸ¨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩))
20 df-ov 7411 . . . . . 6 ((πΉβ€˜π‘›)𝑂(πΊβ€˜π‘›)) = (π‘‚β€˜βŸ¨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩)
2119, 20eqtr4di 2790 . . . . 5 (π‘₯ = ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩ β†’ (π‘‚β€˜π‘₯) = ((πΉβ€˜π‘›)𝑂(πΊβ€˜π‘›)))
225, 6, 18, 21fmptco 7126 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑂 ∘ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩)) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((πΉβ€˜π‘›)𝑂(πΊβ€˜π‘›))))
23 lmcn2.h . . . 4 𝐻 = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ((πΉβ€˜π‘›)𝑂(πΊβ€˜π‘›)))
2422, 23eqtr4di 2790 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑂 ∘ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩)) = 𝐻)
25 lmcn2.fl . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐹(β‡π‘‘β€˜π½)𝑅)
26 lmcn2.gl . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐺(β‡π‘‘β€˜πΎ)𝑆)
27 txlm.z . . . . . 6 𝑍 = (β„€β‰₯β€˜π‘€)
28 txlm.m . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„€)
29 eqid 2732 . . . . . 6 (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩) = (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩)
3027, 28, 7, 8, 1, 3, 29txlm 23151 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((𝐹(β‡π‘‘β€˜π½)𝑅 ∧ 𝐺(β‡π‘‘β€˜πΎ)𝑆) ↔ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩)(β‡π‘‘β€˜(𝐽 Γ—t 𝐾))βŸ¨π‘…, π‘†βŸ©))
3125, 26, 30mpbi2and 710 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩)(β‡π‘‘β€˜(𝐽 Γ—t 𝐾))βŸ¨π‘…, π‘†βŸ©)
3231, 11lmcn 22808 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑂 ∘ (𝑛 ∈ 𝑍 ↦ ⟨(πΉβ€˜π‘›), (πΊβ€˜π‘›)⟩))(β‡π‘‘β€˜π‘)(π‘‚β€˜βŸ¨π‘…, π‘†βŸ©))
3324, 32eqbrtrrd 5172 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐻(β‡π‘‘β€˜π‘)(π‘‚β€˜βŸ¨π‘…, π‘†βŸ©))
34 df-ov 7411 . 2 (𝑅𝑂𝑆) = (π‘‚β€˜βŸ¨π‘…, π‘†βŸ©)
3533, 34breqtrrdi 5190 1 (πœ‘ β†’ 𝐻(β‡π‘‘β€˜π‘)(𝑅𝑂𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βŸ¨cop 4634  βˆͺ cuni 4908   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231   Γ— cxp 5674   ∘ ccom 5680  βŸΆwf 6539  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7408  β„€cz 12557  β„€β‰₯cuz 12821  Topctop 22394  TopOnctopon 22411   Cn ccn 22727  β‡π‘‘clm 22729   Γ—t ctx 23063
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 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  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-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  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 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12212  df-z 12558  df-uz 12822  df-topgen 17388  df-top 22395  df-topon 22412  df-bases 22448  df-cn 22730  df-cnp 22731  df-lm 22732  df-tx 23065
This theorem is referenced by:  hlimadd  30441
  Copyright terms: Public domain W3C validator