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

Theorem qtopomap 23221
Description: If 𝐹 is a surjective continuous open map, then it is a quotient map. (An open map is a function that maps open sets to open sets.) (Contributed by Mario Carneiro, 24-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
qtopomap.4 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ))
qtopomap.5 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
qtopomap.6 (πœ‘ β†’ ran 𝐹 = π‘Œ)
qtopomap.7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐽) β†’ (𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐾)
Assertion
Ref Expression
qtopomap (πœ‘ β†’ 𝐾 = (𝐽 qTop 𝐹))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐹   π‘₯,𝐽   π‘₯,𝐾   πœ‘,π‘₯   π‘₯,π‘Œ

Proof of Theorem qtopomap
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 qtopomap.5 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
2 qtopomap.4 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ))
3 qtopomap.6 . . 3 (πœ‘ β†’ ran 𝐹 = π‘Œ)
4 qtopss 23218 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ∧ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ) ∧ ran 𝐹 = π‘Œ) β†’ 𝐾 βŠ† (𝐽 qTop 𝐹))
51, 2, 3, 4syl3anc 1371 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐾 βŠ† (𝐽 qTop 𝐹))
6 cntop1 22743 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) β†’ 𝐽 ∈ Top)
71, 6syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Top)
8 toptopon2 22419 . . . . . 6 (𝐽 ∈ Top ↔ 𝐽 ∈ (TopOnβ€˜βˆͺ 𝐽))
97, 8sylib 217 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ (TopOnβ€˜βˆͺ 𝐽))
10 cnf2 22752 . . . . . . . 8 ((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜βˆͺ 𝐽) ∧ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ) ∧ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) β†’ 𝐹:βˆͺ π½βŸΆπ‘Œ)
119, 2, 1, 10syl3anc 1371 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐹:βˆͺ π½βŸΆπ‘Œ)
1211ffnd 6718 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐹 Fn βˆͺ 𝐽)
13 df-fo 6549 . . . . . 6 (𝐹:βˆͺ 𝐽–ontoβ†’π‘Œ ↔ (𝐹 Fn βˆͺ 𝐽 ∧ ran 𝐹 = π‘Œ))
1412, 3, 13sylanbrc 583 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐹:βˆͺ 𝐽–ontoβ†’π‘Œ)
15 elqtop3 23206 . . . . 5 ((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜βˆͺ 𝐽) ∧ 𝐹:βˆͺ 𝐽–ontoβ†’π‘Œ) β†’ (𝑦 ∈ (𝐽 qTop 𝐹) ↔ (𝑦 βŠ† π‘Œ ∧ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)))
169, 14, 15syl2anc 584 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑦 ∈ (𝐽 qTop 𝐹) ↔ (𝑦 βŠ† π‘Œ ∧ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)))
17 foimacnv 6850 . . . . . . . 8 ((𝐹:βˆͺ 𝐽–ontoβ†’π‘Œ ∧ 𝑦 βŠ† π‘Œ) β†’ (𝐹 β€œ (◑𝐹 β€œ 𝑦)) = 𝑦)
1814, 17sylan 580 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑦 βŠ† π‘Œ) β†’ (𝐹 β€œ (◑𝐹 β€œ 𝑦)) = 𝑦)
1918adantrr 715 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑦 βŠ† π‘Œ ∧ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)) β†’ (𝐹 β€œ (◑𝐹 β€œ 𝑦)) = 𝑦)
20 imaeq2 6055 . . . . . . . 8 (π‘₯ = (◑𝐹 β€œ 𝑦) β†’ (𝐹 β€œ π‘₯) = (𝐹 β€œ (◑𝐹 β€œ 𝑦)))
2120eleq1d 2818 . . . . . . 7 (π‘₯ = (◑𝐹 β€œ 𝑦) β†’ ((𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐾 ↔ (𝐹 β€œ (◑𝐹 β€œ 𝑦)) ∈ 𝐾))
22 qtopomap.7 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐽) β†’ (𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐾)
2322ralrimiva 3146 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐽 (𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐾)
2423adantr 481 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ (𝑦 βŠ† π‘Œ ∧ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐽 (𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐾)
25 simprr 771 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ (𝑦 βŠ† π‘Œ ∧ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)) β†’ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)
2621, 24, 25rspcdva 3613 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑦 βŠ† π‘Œ ∧ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)) β†’ (𝐹 β€œ (◑𝐹 β€œ 𝑦)) ∈ 𝐾)
2719, 26eqeltrrd 2834 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑦 βŠ† π‘Œ ∧ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)) β†’ 𝑦 ∈ 𝐾)
2827ex 413 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝑦 βŠ† π‘Œ ∧ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽) β†’ 𝑦 ∈ 𝐾))
2916, 28sylbid 239 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑦 ∈ (𝐽 qTop 𝐹) β†’ 𝑦 ∈ 𝐾))
3029ssrdv 3988 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐽 qTop 𝐹) βŠ† 𝐾)
315, 30eqssd 3999 1 (πœ‘ β†’ 𝐾 = (𝐽 qTop 𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βˆ€wral 3061   βŠ† wss 3948  βˆͺ cuni 4908  β—‘ccnv 5675  ran crn 5677   β€œ cima 5679   Fn wfn 6538  βŸΆwf 6539  β€“ontoβ†’wfo 6541  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7408   qTop cqtop 17448  Topctop 22394  TopOnctopon 22411   Cn ccn 22727
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-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  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-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-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-id 5574  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-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-map 8821  df-qtop 17452  df-top 22395  df-topon 22412  df-cn 22730
This theorem is referenced by:  hmeoqtop  23278
  Copyright terms: Public domain W3C validator