Theorem rellysconn 35257

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 24783	. 2 ⊢ (topGen‘ran (,)) ∈ Top
2		tg2 22973	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ∃𝑧 ∈ ran (,)(𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))
3		retopbas 24782	. . . . . . . . . 10 ⊢ ran (,) ∈ TopBases
4		bastg 22974	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ran (,) ∈ TopBases → ran (,) ⊆ (topGen‘ran (,)))
5	3, 4	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ ran (,) ⊆ (topGen‘ran (,))
6		simprl 770	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ∈ ran (,))
7	5, 6	sselid 3980	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ∈ (topGen‘ran (,)))
8		simprrr 781	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ⊆ 𝑥)
9		velpw 4604	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ 𝑧 ⊆ 𝑥)
10	8, 9	sylibr 234	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝑥)
11	7, 10	elind 4199	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑧 ∈ ((topGen‘ran (,)) ∩ 𝒫 𝑥))
12		simprrl 780	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ (topGen‘ran (,)) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ (𝑧 ∈ ran (,) ∧ (𝑦 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑥))) → 𝑦 ∈ 𝑧)
13		ioof 13488	. . . . . . . . . 10 ⊢ (,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ
14		ffn 6735	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((,):(ℝ* × ℝ*)⟶𝒫 ℝ → (,) Fn (ℝ* × ℝ*))
15		ovelrn 7610	. . . . . . . . . 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 7440	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 = (𝑎(,)𝑏) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) = ((topGen‘ran (,)) ↾t (𝑎(,)𝑏)))
18		ioosconn 35253	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((topGen‘ran (,)) ↾t (𝑎(,)𝑏)) ∈ SConn
19	17, 18	eqeltrdi 2848	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = (𝑎(,)𝑏) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
20	19	rexlimivw 3150	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃𝑏 ∈ ℝ* 𝑧 = (𝑎(,)𝑏) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
21	20	rexlimivw 3150	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃𝑎 ∈ ℝ* ∃𝑏 ∈ ℝ* 𝑧 = (𝑎(,)𝑏) → ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
22	16, 21	sylbi 217	. . . . . . . 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 515	. . . . . 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 412	. . . . 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 3163	. . . 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 3198	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ (topGen‘ran (,))∀𝑦 ∈ 𝑥 ∃𝑧 ∈ ((topGen‘ran (,)) ∩ 𝒫 𝑥)(𝑦 ∈ 𝑧 ∧ ((topGen‘ran (,)) ↾t 𝑧) ∈ SConn)
29		islly 23477	. 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 206   ∧ wa 395   = wceq 1539   ∈ wcel 2107  ∀wral 3060  ∃wrex 3069   ∩ cin 3949   ⊆ wss 3950  𝒫 cpw 4599   × cxp 5682  ran crn 5685   Fn wfn 6555  ⟶wf 6556  ‘cfv 6560  (class class class)co 7432  ℝcr 11155  ℝ^*cxr 11295  (,)cioo 13388   ↾_t crest 17466  topGenctg 17483  Topctop 22900  TopBasesctb 22953  Locally clly 23473  SConncsconn 35226

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2707  ax-rep 5278  ax-sep 5295  ax-nul 5305  ax-pow 5364  ax-pr 5431  ax-un 7756  ax-cnex 11212  ax-resscn 11213  ax-1cn 11214  ax-icn 11215  ax-addcl 11216  ax-addrcl 11217  ax-mulcl 11218  ax-mulrcl 11219  ax-mulcom 11220  ax-addass 11221  ax-mulass 11222  ax-distr 11223  ax-i2m1 11224  ax-1ne0 11225  ax-1rid 11226  ax-rnegex 11227  ax-rrecex 11228  ax-cnre 11229  ax-pre-lttri 11230  ax-pre-lttrn 11231  ax-pre-ltadd 11232  ax-pre-mulgt0 11233  ax-pre-sup 11234  ax-addf 11235

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2815  df-nfc 2891  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3379  df-reu 3380  df-rab 3436  df-v 3481  df-sbc 3788  df-csb 3899  df-dif 3953  df-un 3955  df-in 3957  df-ss 3967  df-pss 3970  df-nul 4333  df-if 4525  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-tp 4630  df-op 4632  df-uni 4907  df-int 4946  df-iun 4992  df-iin 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5577  df-eprel 5583  df-po 5591  df-so 5592  df-fr 5636  df-se 5637  df-we 5638  df-xp 5690  df-rel 5691  df-cnv 5692  df-co 5693  df-dm 5694  df-rn 5695  df-res 5696  df-ima 5697  df-pred 6320  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6513  df-fun 6562  df-fn 6563  df-f 6564  df-f1 6565  df-fo 6566  df-f1o 6567  df-fv 6568  df-isom 6569  df-riota 7389  df-ov 7435  df-oprab 7436  df-mpo 7437  df-of 7698  df-om 7889  df-1st 8015  df-2nd 8016  df-supp 8187  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8412  df-rdg 8451  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8746  df-map 8869  df-ixp 8939  df-en 8987  df-dom 8988  df-sdom 8989  df-fin 8990  df-fsupp 9403  df-fi 9452  df-sup 9483  df-inf 9484  df-oi 9551  df-card 9980  df-pnf 11298  df-mnf 11299  df-xr 11300  df-ltxr 11301  df-le 11302  df-sub 11495  df-neg 11496  df-div 11922  df-nn 12268  df-2 12330  df-3 12331  df-4 12332  df-5 12333  df-6 12334  df-7 12335  df-8 12336  df-9 12337  df-n0 12529  df-z 12616  df-dec 12736  df-uz 12880  df-q 12992  df-rp 13036  df-xneg 13155  df-xadd 13156  df-xmul 13157  df-ioo 13392  df-ico 13394  df-icc 13395  df-fz 13549  df-fzo 13696  df-seq 14044  df-exp 14104  df-hash 14371  df-cj 15139  df-re 15140  df-im 15141  df-sqrt 15275  df-abs 15276  df-struct 17185  df-sets 17202  df-slot 17220  df-ndx 17232  df-base 17249  df-ress 17276  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-starv 17313  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-ip 17316  df-tset 17317  df-ple 17318  df-ds 17320  df-unif 17321  df-hom 17322  df-cco 17323  df-rest 17468  df-topn 17469  df-0g 17487  df-gsum 17488  df-topgen 17489  df-pt 17490  df-prds 17493  df-xrs 17548  df-qtop 17553  df-imas 17554  df-xps 17556  df-mre 17630  df-mrc 17631  df-acs 17633  df-mgm 18654  df-sgrp 18733  df-mnd 18749  df-submnd 18798  df-mulg 19087  df-cntz 19336  df-cmn 19801  df-psmet 21357  df-xmet 21358  df-met 21359  df-bl 21360  df-mopn 21361  df-cnfld 21366  df-top 22901  df-topon 22918  df-topsp 22940  df-bases 22954  df-cld 23028  df-cn 23236  df-cnp 23237  df-conn 23421  df-lly 23475  df-tx 23571  df-hmeo 23764  df-xms 24331  df-ms 24332  df-tms 24333  df-ii 24904  df-cncf 24905  df-htpy 25003  df-phtpy 25004  df-phtpc 25025  df-pconn 35227  df-sconn 35228

This theorem is referenced by: (None)