Theorem tgpmulg 24320

Description: In a topological group, the n-times group multiple function is continuous. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
tgpmulg.j	⊢ 𝐽 = (TopOpen‘𝐺)
tgpmulg.t	⊢ · = (.g‘𝐺)
tgpmulg.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
tgpmulg	⊢ ((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁 · 𝑥)) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐵   𝑥,𝐺   𝑥,𝐽   𝑥, ·   𝑥,𝑁

Proof of Theorem tgpmulg

Step	Hyp	Ref	Expression
1		tgptmd 24306	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ TopGrp → 𝐺 ∈ TopMnd)
2		tgpmulg.j	. . . . 5 ⊢ 𝐽 = (TopOpen‘𝐺)
3		tgpmulg.t	. . . . 5 ⊢ · = (.g‘𝐺)
4		tgpmulg.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
5	2, 3, 4	tmdmulg 24319	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ TopMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁 · 𝑥)) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
6	1, 5	sylan 592	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁 · 𝑥)) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
7	6	adantlr 728	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁 · 𝑥)) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
8		simpllr 788	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ ℤ)
9	8	zcnd 12727	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ ℂ)
10	9	negnegd 11585	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → --𝑁 = 𝑁)
11	10	oveq1d 7429	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (--𝑁 · 𝑥) = (𝑁 · 𝑥))
12		eqid 2760	. . . . . . . 8 ⊢ (invg‘𝐺) = (invg‘𝐺)
13	4, 3, 12	mulgnegnn 19208	. . . . . . 7 ⊢ ((-𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (--𝑁 · 𝑥) = ((invg‘𝐺)‘(-𝑁 · 𝑥)))
14	13	adantll 727	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (--𝑁 · 𝑥) = ((invg‘𝐺)‘(-𝑁 · 𝑥)))
15	11, 14	eqtr3d 2797	. . . . 5 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑁 · 𝑥) = ((invg‘𝐺)‘(-𝑁 · 𝑥)))
16	15	mpteq2dva 5198	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁 · 𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((invg‘𝐺)‘(-𝑁 · 𝑥))))
17	2, 4	tgptopon 24309	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ TopGrp → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝐵))
18	17	ad2antrr 739	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝐵))
19	1	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝐺 ∈ TopMnd)
20		nnnn0 12536	. . . . . 6 ⊢ (-𝑁 ∈ ℕ → -𝑁 ∈ ℕ0)
21	2, 3, 4	tmdmulg 24319	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ TopMnd ∧ -𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (-𝑁 · 𝑥)) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
22	19, 20, 21	syl2an 608	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (-𝑁 · 𝑥)) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
23	2, 12	tgpinv 24312	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ TopGrp → (invg‘𝐺) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
24	23	ad2antrr 739	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (invg‘𝐺) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
25	18, 22, 24	cnmpt11f 23891	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((invg‘𝐺)‘(-𝑁 · 𝑥))) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
26	16, 25	eqeltrd 2860	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁 · 𝑥)) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
27	26	adantrl 729	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁 · 𝑥)) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
28		elznn0nn 12630	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ ↔ (𝑁 ∈ ℕ0 ∨ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)))
29	28	bilani 510	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁 ∈ ℕ0 ∨ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)))
30	7, 27, 29	mpjaodan 973	1 ⊢ ((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁 · 𝑥)) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6533  (class class class)co 7414  ℝcr 11124  -cneg 11467  ℕcn 12258  ℕ₀cn0 12529  ℤcz 12616  Basecbs 17302  TopOpenctopn 17507  inv_gcminusg 19059  ._gcmg 19191  TopOnctopon 23136   Cn ccn 23450  TopMndctmd 24297  TopGrpctgp 24298

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-cnex 11181  ax-resscn 11182  ax-1cn 11183  ax-icn 11184  ax-addcl 11185  ax-addrcl 11186  ax-mulcl 11187  ax-mulrcl 11188  ax-mulcom 11189  ax-addass 11190  ax-mulass 11191  ax-distr 11192  ax-i2m1 11193  ax-1ne0 11194  ax-1rid 11195  ax-rnegex 11196  ax-rrecex 11197  ax-cnre 11198  ax-pre-lttri 11199  ax-pre-lttrn 11200  ax-pre-ltadd 11201  ax-pre-mulgt0 11202

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-er 8697  df-map 8829  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-pnf 11270  df-mnf 11271  df-xr 11272  df-ltxr 11273  df-le 11274  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12259  df-n0 12530  df-z 12617  df-uz 12889  df-seq 14067  df-0g 17527  df-topgen 17529  df-plusf 18730  df-mgm 18731  df-sgrp 18822  df-mnd 18838  df-mulg 19192  df-top 23120  df-topon 23137  df-topsp 23159  df-bases 23172  df-cn 23453  df-cnp 23454  df-tx 23789  df-tmd 24299  df-tgp 24300

This theorem is used by:  tgpmulg2  24321