Theorem rellysconn 32898

Description: The real numbers are locally simply connected. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Mar-2015.)

Assertion

Ref	Expression
rellysconn	⊢ (topGen‘ran (,)) ∈ Locally SConn

Proof of Theorem rellysconn

Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		retop 23631	. 2 ⊢ (topGen‘ran (,)) ∈ Top
2		tg2 21834	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑧 ∈ ran (,)(𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))
3		retopbas 23630	. . . . . . . . . 10 ⊢ ran (,) ∈ TopBases
4		bastg 21835	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ran (,) ∈ TopBases → ran (,) ⊆ (topGen‘ran (,)))
5	3, 4	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ ran (,) ⊆ (topGen‘ran (,))
6		simprl 771	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ∈ ran (,))
7	5, 6	sseldi 3889	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ∈ (topGen‘ran (,)))
8		simprrr 782	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ⊆ 𝑥)
9		velpw 4508	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ 𝑧 ⊆ 𝑥)
10	8, 9	sylibr 237	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝑥)
11	7, 10	elind 4098	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ∈ ((topGen‘ran (,)) ∩ 𝒫 𝑥))
12		simprrl 781	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑦 ∈ 𝑧)
13		ioof 13018	. . . . . . . . . 10 ⊢ (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ
14		ffn 6534	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ → (,) Fn (ℝ* × ℝ*))
15		ovelrn 7373	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((,) Fn (ℝ* × ℝ*) → (𝑧 ∈ ran (,) ↔ ∃𝑎 ∈ ℝ* ∃𝑏 ∈ ℝ* 𝑧 = (𝑎(,)𝑏)))
16	13, 14, 15	mp2b 10	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ ran (,) ↔ ∃𝑎 ∈ ℝ* ∃𝑏 ∈ ℝ* 𝑧 = (𝑎(,)𝑏))
17		oveq2 7210	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 = (𝑎(,)𝑏) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) = ((topGen‘ran (,)) ↾t (𝑎(,)𝑏)))
18		ioosconn 32894	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((topGen‘ran (,)) ↾t (𝑎(,)𝑏)) ∈ SConn
19	17, 18	eqeltrdi 2842	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = (𝑎(,)𝑏) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
20	19	rexlimivw 3194	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃𝑏 ∈ ℝ* 𝑧 = (𝑎(,)𝑏) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
21	20	rexlimivw 3194	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃𝑎 ∈ ℝ* ∃𝑏 ∈ ℝ* 𝑧 = (𝑎(,)𝑏) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
22	16, 21	sylbi 220	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ ran (,) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
23	22	ad2antrl 728	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
24	11, 12, 23	jca32 519	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → (𝑧 ∈ ((topGen‘ran (,)) ∩ 𝒫 𝑥) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)))
25	24	ex 416	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ((𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥)) → (𝑧 ∈ ((topGen‘ran (,)) ∩ 𝒫 𝑥) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn))))
26	25	reximdv2 3183	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → (∃𝑧 ∈ ran (,)(𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥) → ∃𝑧 ∈ ((topGen‘ran (,)) ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑧 ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)))
27	2, 26	mpd 15	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑧 ∈ ((topGen‘ran (,)) ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑧 ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn))
28	27	rgen2 3117	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ (topGen‘ran (,))∀𝑦 ∈ 𝑥 ∃𝑧 ∈ ((topGen‘ran (,)) ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑧 ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
29		islly 22337	. 2 ⊢ ((topGen‘ran (,)) ∈ Locally SConn ↔ ((topGen‘ran (,)) ∈ Top ∧ ∀𝑥 ∈ (topGen‘ran (,))∀𝑦 ∈ 𝑥 ∃𝑧 ∈ ((topGen‘ran (,)) ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑧 ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)))
30	1, 28, 29	mpbir2an 711	1 ⊢ (topGen‘ran (,)) ∈ Locally SConn

Syntax hints:   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1543   ∈ wcel 2110  ∀wral 3054  ∃wrex 3055   ∩ cin 3856   ⊆ wss 3857  𝒫 cpw 4503   × cxp 5538  ran crn 5541   Fn wfn 6364  ⟶wf 6365  ‘cfv 6369  (class class class)co 7202  ℝcr 10711  ℝ^*cxr 10849  (,)cioo 12918   ↾_t crest 16897  topGenctg 16914  Topctop 21762  TopBasesctb 21814  Locally clly 22333  SConncsconn 32867

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5168  ax-sep 5181  ax-nul 5188  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7512  ax-cnex 10768  ax-resscn 10769  ax-1cn 10770  ax-icn 10771  ax-addcl 10772  ax-addrcl 10773  ax-mulcl 10774  ax-mulrcl 10775  ax-mulcom 10776  ax-addass 10777  ax-mulass 10778  ax-distr 10779  ax-i2m1 10780  ax-1ne0 10781  ax-1rid 10782  ax-rnegex 10783  ax-rrecex 10784  ax-cnre 10785  ax-pre-lttri 10786  ax-pre-lttrn 10787  ax-pre-ltadd 10788  ax-pre-mulgt0 10789  ax-pre-sup 10790  ax-addf 10791  ax-mulf 10792

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rmo 3062  df-rab 3063  df-v 3403  df-sbc 3688  df-csb 3803  df-dif 3860  df-un 3862  df-in 3864  df-ss 3874  df-pss 3876  df-nul 4228  df-if 4430  df-pw 4505  df-sn 4532  df-pr 4534  df-tp 4536  df-op 4538  df-uni 4810  df-int 4850  df-iun 4896  df-iin 4897  df-br 5044  df-opab 5106  df-mpt 5125  df-tr 5151  df-id 5444  df-eprel 5449  df-po 5457  df-so 5458  df-fr 5498  df-se 5499  df-we 5500  df-xp 5546  df-rel 5547  df-cnv 5548  df-co 5549  df-dm 5550  df-rn 5551  df-res 5552  df-ima 5553  df-pred 6149  df-ord 6205  df-on 6206  df-lim 6207  df-suc 6208  df-iota 6327  df-fun 6371  df-fn 6372  df-f 6373  df-f1 6374  df-fo 6375  df-f1o 6376  df-fv 6377  df-isom 6378  df-riota 7159  df-ov 7205  df-oprab 7206  df-mpo 7207  df-of 7458  df-om 7634  df-1st 7750  df-2nd 7751  df-supp 7893  df-wrecs 8036  df-recs 8097  df-rdg 8135  df-1o 8191  df-2o 8192  df-er 8380  df-map 8499  df-ixp 8568  df-en 8616  df-dom 8617  df-sdom 8618  df-fin 8619  df-fsupp 8975  df-fi 9016  df-sup 9047  df-inf 9048  df-oi 9115  df-card 9538  df-pnf 10852  df-mnf 10853  df-xr 10854  df-ltxr 10855  df-le 10856  df-sub 11047  df-neg 11048  df-div 11473  df-nn 11814  df-2 11876  df-3 11877  df-4 11878  df-5 11879  df-6 11880  df-7 11881  df-8 11882  df-9 11883  df-n0 12074  df-z 12160  df-dec 12277  df-uz 12422  df-q 12528  df-rp 12570  df-xneg 12687  df-xadd 12688  df-xmul 12689  df-ioo 12922  df-ico 12924  df-icc 12925  df-fz 13079  df-fzo 13222  df-seq 13558  df-exp 13619  df-hash 13880  df-cj 14645  df-re 14646  df-im 14647  df-sqrt 14781  df-abs 14782  df-struct 16686  df-ndx 16687  df-slot 16688  df-base 16690  df-sets 16691  df-ress 16692  df-plusg 16780  df-mulr 16781  df-starv 16782  df-sca 16783  df-vsca 16784  df-ip 16785  df-tset 16786  df-ple 16787  df-ds 16789  df-unif 16790  df-hom 16791  df-cco 16792  df-rest 16899  df-topn 16900  df-0g 16918  df-gsum 16919  df-topgen 16920  df-pt 16921  df-prds 16924  df-xrs 16979  df-qtop 16984  df-imas 16985  df-xps 16987  df-mre 17061  df-mrc 17062  df-acs 17064  df-mgm 18086  df-sgrp 18135  df-mnd 18146  df-submnd 18191  df-mulg 18461  df-cntz 18683  df-cmn 19144  df-psmet 20327  df-xmet 20328  df-met 20329  df-bl 20330  df-mopn 20331  df-cnfld 20336  df-top 21763  df-topon 21780  df-topsp 21802  df-bases 21815  df-cld 21888  df-cn 22096  df-cnp 22097  df-conn 22281  df-lly 22335  df-tx 22431  df-hmeo 22624  df-xms 23190  df-ms 23191  df-tms 23192  df-ii 23746  df-htpy 23839  df-phtpy 23840  df-phtpc 23861  df-pconn 32868  df-sconn 32869

This theorem is referenced by: (None)