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

Theorem tgcn 22756
Description: The continuity predicate when the range is given by a basis for a topology. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 22-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
tgcn.1 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹))
tgcn.3 (πœ‘ β†’ 𝐾 = (topGenβ€˜π΅))
tgcn.4 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ))
Assertion
Ref Expression
tgcn (πœ‘ β†’ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)))
Distinct variable groups:   𝑦,𝐡   𝑦,𝐹   𝑦,𝐽   𝑦,𝐾   𝑦,𝑋   𝑦,π‘Œ
Allowed substitution hint:   πœ‘(𝑦)

Proof of Theorem tgcn
Dummy variables π‘₯ 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 tgcn.1 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹))
2 tgcn.4 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ))
3 iscn 22739 . . 3 ((𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) ∧ 𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ)) β†’ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)))
41, 2, 3syl2anc 585 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)))
5 tgcn.3 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐾 = (topGenβ€˜π΅))
6 topontop 22415 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (TopOnβ€˜π‘Œ) β†’ 𝐾 ∈ Top)
72, 6syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ Top)
85, 7eqeltrrd 2835 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (topGenβ€˜π΅) ∈ Top)
9 tgclb 22473 . . . . . . . 8 (𝐡 ∈ TopBases ↔ (topGenβ€˜π΅) ∈ Top)
108, 9sylibr 233 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ TopBases)
11 bastg 22469 . . . . . . 7 (𝐡 ∈ TopBases β†’ 𝐡 βŠ† (topGenβ€˜π΅))
1210, 11syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐡 βŠ† (topGenβ€˜π΅))
1312, 5sseqtrrd 4024 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐡 βŠ† 𝐾)
14 ssralv 4051 . . . . 5 (𝐡 βŠ† 𝐾 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
1513, 14syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
165eleq2d 2820 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ 𝐾 ↔ π‘₯ ∈ (topGenβ€˜π΅)))
17 eltg3 22465 . . . . . . . . . 10 (𝐡 ∈ TopBases β†’ (π‘₯ ∈ (topGenβ€˜π΅) ↔ βˆƒπ‘§(𝑧 βŠ† 𝐡 ∧ π‘₯ = βˆͺ 𝑧)))
1810, 17syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (topGenβ€˜π΅) ↔ βˆƒπ‘§(𝑧 βŠ† 𝐡 ∧ π‘₯ = βˆͺ 𝑧)))
1916, 18bitrd 279 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ 𝐾 ↔ βˆƒπ‘§(𝑧 βŠ† 𝐡 ∧ π‘₯ = βˆͺ 𝑧)))
20 ssralv 4051 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 βŠ† 𝐡 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
21 topontop 22415 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐽 ∈ (TopOnβ€˜π‘‹) β†’ 𝐽 ∈ Top)
221, 21syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝐽 ∈ Top)
23 iunopn 22400 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐽 ∈ Top ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽) β†’ βˆͺ 𝑦 ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)
2423ex 414 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐽 ∈ Top β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ βˆͺ 𝑦 ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
2522, 24syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ βˆͺ 𝑦 ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
2620, 25sylan9r 510 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ 𝑧 βŠ† 𝐡) β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ βˆͺ 𝑦 ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
27 imaeq2 6056 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘₯ = βˆͺ 𝑧 β†’ (◑𝐹 β€œ π‘₯) = (◑𝐹 β€œ βˆͺ 𝑧))
28 imauni 7245 . . . . . . . . . . . . . 14 (◑𝐹 β€œ βˆͺ 𝑧) = βˆͺ 𝑦 ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦)
2927, 28eqtrdi 2789 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ = βˆͺ 𝑧 β†’ (◑𝐹 β€œ π‘₯) = βˆͺ 𝑦 ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦))
3029eleq1d 2819 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = βˆͺ 𝑧 β†’ ((◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽 ↔ βˆͺ 𝑦 ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
3130imbi2d 341 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ = βˆͺ 𝑧 β†’ ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ (◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽) ↔ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ βˆͺ 𝑦 ∈ 𝑧 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)))
3226, 31syl5ibrcom 246 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ 𝑧 βŠ† 𝐡) β†’ (π‘₯ = βˆͺ 𝑧 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ (◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽)))
3332expimpd 455 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((𝑧 βŠ† 𝐡 ∧ π‘₯ = βˆͺ 𝑧) β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ (◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽)))
3433exlimdv 1937 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘§(𝑧 βŠ† 𝐡 ∧ π‘₯ = βˆͺ 𝑧) β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ (◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽)))
3519, 34sylbid 239 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ 𝐾 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ (◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽)))
3635imp 408 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐾) β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ (◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽))
3736ralrimdva 3155 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽))
38 imaeq2 6056 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑦 β†’ (◑𝐹 β€œ π‘₯) = (◑𝐹 β€œ 𝑦))
3938eleq1d 2819 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑦 β†’ ((◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽 ↔ (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
4039cbvralvw 3235 . . . . 5 (βˆ€π‘₯ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ π‘₯) ∈ 𝐽 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)
4137, 40imbitrdi 250 . . . 4 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 β†’ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
4215, 41impbid 211 . . 3 (πœ‘ β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽))
4342anbi2d 630 . 2 (πœ‘ β†’ ((𝐹:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐾 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽) ↔ (𝐹:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)))
444, 43bitrd 279 1 (πœ‘ β†’ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (◑𝐹 β€œ 𝑦) ∈ 𝐽)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542  βˆƒwex 1782   ∈ wcel 2107  βˆ€wral 3062   βŠ† wss 3949  βˆͺ cuni 4909  βˆͺ ciun 4998  β—‘ccnv 5676   β€œ cima 5680  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  topGenctg 17383  Topctop 22395  TopOnctopon 22412  TopBasesctb 22448   Cn ccn 22728
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-id 5575  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-fv 6552  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-map 8822  df-topgen 17389  df-top 22396  df-topon 22413  df-bases 22449  df-cn 22731
This theorem is referenced by:  subbascn  22758  txcnmpt  23128  ismtyhmeolem  36672
  Copyright terms: Public domain W3C validator