Theorem phtpycc 23596

Description: Concatenate two path homotopies. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 7-Jun-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
phtpycc.1	⊢ 𝑀 = (𝑥 ∈ (0[,]1), 𝑦 ∈ (0[,]1) ↦ if(𝑦 ≤ (1 / 2), (𝑥𝐾(2 · 𝑦)), (𝑥𝐿((2 · 𝑦) − 1))))
phtpycc.3	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (II Cn 𝐽))
phtpycc.4	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (II Cn 𝐽))
phtpycc.5	⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ (II Cn 𝐽))
phtpycc.6	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝐹(PHtpy‘𝐽)𝐺))
phtpycc.7	⊢ (𝜑 → 𝐿 ∈ (𝐺(PHtpy‘𝐽)𝐻))

Assertion

Ref	Expression
phtpycc	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (𝐹(PHtpy‘𝐽)𝐻))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐽   𝑥,𝐾,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝐿,𝑦

Allowed substitution hints:   𝐹(𝑥,𝑦)   𝐺(𝑥,𝑦)   𝐻(𝑥,𝑦)   𝑀(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem phtpycc

Dummy variable 𝑠 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		phtpycc.3	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (II Cn 𝐽))
2		phtpycc.5	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ (II Cn 𝐽))
3		phtpycc.1	. . 3 ⊢ 𝑀 = (𝑥 ∈ (0[,]1), 𝑦 ∈ (0[,]1) ↦ if(𝑦 ≤ (1 / 2), (𝑥𝐾(2 · 𝑦)), (𝑥𝐿((2 · 𝑦) − 1))))
4		iitopon 23484	. . . 4 ⊢ II ∈ (TopOn‘(0[,]1))
5	4	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → II ∈ (TopOn‘(0[,]1)))
6		phtpycc.4	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (II Cn 𝐽))
7	1, 6	phtpyhtpy 23587	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐹(PHtpy‘𝐽)𝐺) ⊆ (𝐹(II Htpy 𝐽)𝐺))
8		phtpycc.6	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝐹(PHtpy‘𝐽)𝐺))
9	7, 8	sseldd 3916	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝐹(II Htpy 𝐽)𝐺))
10	6, 2	phtpyhtpy 23587	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐺(PHtpy‘𝐽)𝐻) ⊆ (𝐺(II Htpy 𝐽)𝐻))
11		phtpycc.7	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐿 ∈ (𝐺(PHtpy‘𝐽)𝐻))
12	10, 11	sseldd 3916	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐿 ∈ (𝐺(II Htpy 𝐽)𝐻))
13	3, 5, 1, 6, 2, 9, 12	htpycc 23585	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (𝐹(II Htpy 𝐽)𝐻))
14		0elunit 12847	. . . 4 ⊢ 0 ∈ (0[,]1)
15		simpr 488	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) → 𝑠 ∈ (0[,]1))
16		simpr 488	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 0 ∧ 𝑦 = 𝑠) → 𝑦 = 𝑠)
17	16	breq1d 5040	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 0 ∧ 𝑦 = 𝑠) → (𝑦 ≤ (1 / 2) ↔ 𝑠 ≤ (1 / 2)))
18		simpl 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 0 ∧ 𝑦 = 𝑠) → 𝑥 = 0)
19	16	oveq2d 7151	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 0 ∧ 𝑦 = 𝑠) → (2 · 𝑦) = (2 · 𝑠))
20	18, 19	oveq12d 7153	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 0 ∧ 𝑦 = 𝑠) → (𝑥𝐾(2 · 𝑦)) = (0𝐾(2 · 𝑠)))
21	19	oveq1d 7150	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 0 ∧ 𝑦 = 𝑠) → ((2 · 𝑦) − 1) = ((2 · 𝑠) − 1))
22	18, 21	oveq12d 7153	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 0 ∧ 𝑦 = 𝑠) → (𝑥𝐿((2 · 𝑦) − 1)) = (0𝐿((2 · 𝑠) − 1)))
23	17, 20, 22	ifbieq12d 4452	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 = 0 ∧ 𝑦 = 𝑠) → if(𝑦 ≤ (1 / 2), (𝑥𝐾(2 · 𝑦)), (𝑥𝐿((2 · 𝑦) − 1))) = if(𝑠 ≤ (1 / 2), (0𝐾(2 · 𝑠)), (0𝐿((2 · 𝑠) − 1))))
24		ovex 7168	. . . . . 6 ⊢ (0𝐾(2 · 𝑠)) ∈ V
25		ovex 7168	. . . . . 6 ⊢ (0𝐿((2 · 𝑠) − 1)) ∈ V
26	24, 25	ifex 4473	. . . . 5 ⊢ if(𝑠 ≤ (1 / 2), (0𝐾(2 · 𝑠)), (0𝐿((2 · 𝑠) − 1))) ∈ V
27	23, 3, 26	ovmpoa 7284	. . . 4 ⊢ ((0 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) → (0𝑀𝑠) = if(𝑠 ≤ (1 / 2), (0𝐾(2 · 𝑠)), (0𝐿((2 · 𝑠) − 1))))
28	14, 15, 27	sylancr 590	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) → (0𝑀𝑠) = if(𝑠 ≤ (1 / 2), (0𝐾(2 · 𝑠)), (0𝐿((2 · 𝑠) − 1))))
29		simpll 766	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → 𝜑)
30		elii1 23540	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑠 ∈ (0[,](1 / 2)) ↔ (𝑠 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑠 ≤ (1 / 2)))
31		iihalf1 23536	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑠 ∈ (0[,](1 / 2)) → (2 · 𝑠) ∈ (0[,]1))
32	30, 31	sylbir 238	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑠 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (2 · 𝑠) ∈ (0[,]1))
33	32	adantll 713	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (2 · 𝑠) ∈ (0[,]1))
34	1, 6, 8	phtpyi 23589	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (2 · 𝑠) ∈ (0[,]1)) → ((0𝐾(2 · 𝑠)) = (𝐹‘0) ∧ (1𝐾(2 · 𝑠)) = (𝐹‘1)))
35	29, 33, 34	syl2anc 587	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → ((0𝐾(2 · 𝑠)) = (𝐹‘0) ∧ (1𝐾(2 · 𝑠)) = (𝐹‘1)))
36	35	simpld 498	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (0𝐾(2 · 𝑠)) = (𝐹‘0))
37		simpll 766	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → 𝜑)
38		elii2 23541	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑠 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → 𝑠 ∈ ((1 / 2)[,]1))
39		iihalf2 23538	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑠 ∈ ((1 / 2)[,]1) → ((2 · 𝑠) − 1) ∈ (0[,]1))
40	38, 39	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑠 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → ((2 · 𝑠) − 1) ∈ (0[,]1))
41	40	adantll 713	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → ((2 · 𝑠) − 1) ∈ (0[,]1))
42	6, 2, 11	phtpyi 23589	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ((2 · 𝑠) − 1) ∈ (0[,]1)) → ((0𝐿((2 · 𝑠) − 1)) = (𝐺‘0) ∧ (1𝐿((2 · 𝑠) − 1)) = (𝐺‘1)))
43	37, 41, 42	syl2anc 587	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → ((0𝐿((2 · 𝑠) − 1)) = (𝐺‘0) ∧ (1𝐿((2 · 𝑠) − 1)) = (𝐺‘1)))
44	43	simpld 498	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (0𝐿((2 · 𝑠) − 1)) = (𝐺‘0))
45	1, 6, 8	phtpy01 23590	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐹‘0) = (𝐺‘0) ∧ (𝐹‘1) = (𝐺‘1)))
46	45	ad2antrr 725	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → ((𝐹‘0) = (𝐺‘0) ∧ (𝐹‘1) = (𝐺‘1)))
47	46	simpld 498	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (𝐹‘0) = (𝐺‘0))
48	44, 47	eqtr4d 2836	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (0𝐿((2 · 𝑠) − 1)) = (𝐹‘0))
49	36, 48	ifeqda 4460	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) → if(𝑠 ≤ (1 / 2), (0𝐾(2 · 𝑠)), (0𝐿((2 · 𝑠) − 1))) = (𝐹‘0))
50	28, 49	eqtrd 2833	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) → (0𝑀𝑠) = (𝐹‘0))
51		1elunit 12848	. . . 4 ⊢ 1 ∈ (0[,]1)
52		simpr 488	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 1 ∧ 𝑦 = 𝑠) → 𝑦 = 𝑠)
53	52	breq1d 5040	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 1 ∧ 𝑦 = 𝑠) → (𝑦 ≤ (1 / 2) ↔ 𝑠 ≤ (1 / 2)))
54		simpl 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 1 ∧ 𝑦 = 𝑠) → 𝑥 = 1)
55	52	oveq2d 7151	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 1 ∧ 𝑦 = 𝑠) → (2 · 𝑦) = (2 · 𝑠))
56	54, 55	oveq12d 7153	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 1 ∧ 𝑦 = 𝑠) → (𝑥𝐾(2 · 𝑦)) = (1𝐾(2 · 𝑠)))
57	55	oveq1d 7150	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 1 ∧ 𝑦 = 𝑠) → ((2 · 𝑦) − 1) = ((2 · 𝑠) − 1))
58	54, 57	oveq12d 7153	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 1 ∧ 𝑦 = 𝑠) → (𝑥𝐿((2 · 𝑦) − 1)) = (1𝐿((2 · 𝑠) − 1)))
59	53, 56, 58	ifbieq12d 4452	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 = 1 ∧ 𝑦 = 𝑠) → if(𝑦 ≤ (1 / 2), (𝑥𝐾(2 · 𝑦)), (𝑥𝐿((2 · 𝑦) − 1))) = if(𝑠 ≤ (1 / 2), (1𝐾(2 · 𝑠)), (1𝐿((2 · 𝑠) − 1))))
60		ovex 7168	. . . . . 6 ⊢ (1𝐾(2 · 𝑠)) ∈ V
61		ovex 7168	. . . . . 6 ⊢ (1𝐿((2 · 𝑠) − 1)) ∈ V
62	60, 61	ifex 4473	. . . . 5 ⊢ if(𝑠 ≤ (1 / 2), (1𝐾(2 · 𝑠)), (1𝐿((2 · 𝑠) − 1))) ∈ V
63	59, 3, 62	ovmpoa 7284	. . . 4 ⊢ ((1 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) → (1𝑀𝑠) = if(𝑠 ≤ (1 / 2), (1𝐾(2 · 𝑠)), (1𝐿((2 · 𝑠) − 1))))
64	51, 15, 63	sylancr 590	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) → (1𝑀𝑠) = if(𝑠 ≤ (1 / 2), (1𝐾(2 · 𝑠)), (1𝐿((2 · 𝑠) − 1))))
65	35	simprd 499	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (1𝐾(2 · 𝑠)) = (𝐹‘1))
66	43	simprd 499	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (1𝐿((2 · 𝑠) − 1)) = (𝐺‘1))
67	46	simprd 499	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (𝐹‘1) = (𝐺‘1))
68	66, 67	eqtr4d 2836	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) ∧ ¬ 𝑠 ≤ (1 / 2)) → (1𝐿((2 · 𝑠) − 1)) = (𝐹‘1))
69	65, 68	ifeqda 4460	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) → if(𝑠 ≤ (1 / 2), (1𝐾(2 · 𝑠)), (1𝐿((2 · 𝑠) − 1))) = (𝐹‘1))
70	64, 69	eqtrd 2833	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ (0[,]1)) → (1𝑀𝑠) = (𝐹‘1))
71	1, 2, 13, 50, 70	isphtpyd 23591	1 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (𝐹(PHtpy‘𝐽)𝐻))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ifcif 4425   class class class wbr 5030  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135   ∈ cmpo 7137  0cc0 10526  1c1 10527   · cmul 10531   ≤ cle 10665   − cmin 10859   / cdiv 11286  2c2 11680  [,]cicc 12729  TopOnctopon 21515   Cn ccn 21829  IIcii 23480   Htpy chtpy 23572  PHtpycphtpy 23573

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604  ax-mulf 10606

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 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-iin 4884  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-of 7389  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-2o 8086  df-oadd 8089  df-er 8272  df-map 8391  df-ixp 8445  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-fi 8859  df-sup 8890  df-inf 8891  df-oi 8958  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-xneg 12495  df-xadd 12496  df-xmul 12497  df-ioo 12730  df-icc 12733  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-seq 13365  df-exp 13426  df-hash 13687  df-cj 14450  df-re 14451  df-im 14452  df-sqrt 14586  df-abs 14587  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-starv 16572  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-unif 16580  df-hom 16581  df-cco 16582  df-rest 16688  df-topn 16689  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-topgen 16709  df-pt 16710  df-prds 16713  df-xrs 16767  df-qtop 16772  df-imas 16773  df-xps 16775  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-submnd 17949  df-mulg 18217  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-psmet 20083  df-xmet 20084  df-met 20085  df-bl 20086  df-mopn 20087  df-cnfld 20092  df-top 21499  df-topon 21516  df-topsp 21538  df-bases 21551  df-cld 21624  df-cn 21832  df-cnp 21833  df-tx 22167  df-hmeo 22360  df-xms 22927  df-ms 22928  df-tms 22929  df-ii 23482  df-htpy 23575  df-phtpy 23576

This theorem is referenced by:  phtpcer  23600