Theorem tgpmulg 24301

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 24287	. . . 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 24300	. . . 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 12717	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ ℂ)
10	9	negnegd 11575	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → --𝑁 = 𝑁)
11	10	oveq1d 7434	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (--𝑁 · 𝑥) = (𝑁 · 𝑥))
12		eqid 2765	. . . . . . . 8 ⊢ (invg‘𝐺) = (invg‘𝐺)
13	4, 3, 12	mulgnegnn 19194	. . . . . . 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 2802	. . . . 5 ⊢ ((((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑁 · 𝑥) = ((invg‘𝐺)‘(-𝑁 · 𝑥)))
16	15	mpteq2dva 5206	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁 · 𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((invg‘𝐺)‘(-𝑁 · 𝑥))))
17	2, 4	tgptopon 24290	. . . . . 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 12526	. . . . . 6 ⊢ (-𝑁 ∈ ℕ → -𝑁 ∈ ℕ0)
21	2, 3, 4	tmdmulg 24300	. . . . . 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 24293	. . . . . 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 23872	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ TopGrp ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((invg‘𝐺)‘(-𝑁 · 𝑥))) ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
26	16, 25	eqeltrd 2865	. . 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 12620	. . 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 2146   ↦ cmpt 5194  ‘cfv 6540  (class class class)co 7419  ℝcr 11114  -cneg 11457  ℕcn 12248  ℕ₀cn0 12519  ℤcz 12606  Basecbs 17291  TopOpenctopn 17496  inv_gcminusg 19045  ._gcmg 19177  TopOnctopon 23117   Cn ccn 23431  TopMndctmd 24278  TopGrpctgp 24279

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-cnex 11171  ax-resscn 11172  ax-1cn 11173  ax-icn 11174  ax-addcl 11175  ax-addrcl 11176  ax-mulcl 11177  ax-mulrcl 11178  ax-mulcom 11179  ax-addass 11180  ax-mulass 11181  ax-distr 11182  ax-i2m1 11183  ax-1ne0 11184  ax-1rid 11185  ax-rnegex 11186  ax-rrecex 11187  ax-cnre 11188  ax-pre-lttri 11189  ax-pre-lttrn 11190  ax-pre-ltadd 11191  ax-pre-mulgt0 11192

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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-er 8700  df-map 8832  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-pnf 11260  df-mnf 11261  df-xr 11262  df-ltxr 11263  df-le 11264  df-sub 11458  df-neg 11459  df-nn 12249  df-n0 12520  df-z 12607  df-uz 12879  df-seq 14056  df-0g 17516  df-topgen 17518  df-plusf 18719  df-mgm 18720  df-sgrp 18809  df-mnd 18825  df-mulg 19178  df-top 23101  df-topon 23118  df-topsp 23140  df-bases 23153  df-cn 23434  df-cnp 23435  df-tx 23770  df-tmd 24280  df-tgp 24281

This theorem is used by:  tgpmulg2  24302