Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  xrge0mulc1cn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem xrge0mulc1cn 31073
 Description: The operation multiplying a nonnegative real numbers by a nonnegative constant is continuous. (Contributed by Thierry Arnoux, 6-Jul-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
xrge0mulc1cn.k 𝐽 = ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞))
xrge0mulc1cn.f 𝐹 = (𝑥 ∈ (0[,]+∞) ↦ (𝑥 ·e 𝐶))
xrge0mulc1cn.c (𝜑𝐶 ∈ (0[,)+∞))
Assertion
Ref Expression
xrge0mulc1cn (𝜑𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
Distinct variable group:   𝑥,𝐶
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐹(𝑥)   𝐽(𝑥)

Proof of Theorem xrge0mulc1cn
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 xrge0mulc1cn.k . . . . . 6 𝐽 = ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞))
2 letopon 21732 . . . . . . 7 (ordTop‘ ≤ ) ∈ (TopOn‘ℝ*)
3 iccssxr 12809 . . . . . . 7 (0[,]+∞) ⊆ ℝ*
4 resttopon 21688 . . . . . . 7 (((ordTop‘ ≤ ) ∈ (TopOn‘ℝ*) ∧ (0[,]+∞) ⊆ ℝ*) → ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞)) ∈ (TopOn‘(0[,]+∞)))
52, 3, 4mp2an 688 . . . . . 6 ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞)) ∈ (TopOn‘(0[,]+∞))
61, 5eqeltri 2914 . . . . 5 𝐽 ∈ (TopOn‘(0[,]+∞))
76a1i 11 . . . 4 (𝐶 = 0 → 𝐽 ∈ (TopOn‘(0[,]+∞)))
8 0e0iccpnf 12837 . . . . 5 0 ∈ (0[,]+∞)
98a1i 11 . . . 4 (𝐶 = 0 → 0 ∈ (0[,]+∞))
10 simpl 483 . . . . . . . . 9 ((𝐶 = 0 ∧ 𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐶 = 0)
1110oveq2d 7164 . . . . . . . 8 ((𝐶 = 0 ∧ 𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → (𝑥 ·e 𝐶) = (𝑥 ·e 0))
12 simpr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 = 0 ∧ 𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → 𝑥 ∈ (0[,]+∞))
133, 12sseldi 3969 . . . . . . . . 9 ((𝐶 = 0 ∧ 𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → 𝑥 ∈ ℝ*)
14 xmul01 12650 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ* → (𝑥 ·e 0) = 0)
1513, 14syl 17 . . . . . . . 8 ((𝐶 = 0 ∧ 𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → (𝑥 ·e 0) = 0)
1611, 15eqtrd 2861 . . . . . . 7 ((𝐶 = 0 ∧ 𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → (𝑥 ·e 𝐶) = 0)
1716mpteq2dva 5158 . . . . . 6 (𝐶 = 0 → (𝑥 ∈ (0[,]+∞) ↦ (𝑥 ·e 𝐶)) = (𝑥 ∈ (0[,]+∞) ↦ 0))
18 xrge0mulc1cn.f . . . . . 6 𝐹 = (𝑥 ∈ (0[,]+∞) ↦ (𝑥 ·e 𝐶))
19 fconstmpt 5613 . . . . . 6 ((0[,]+∞) × {0}) = (𝑥 ∈ (0[,]+∞) ↦ 0)
2017, 18, 193eqtr4g 2886 . . . . 5 (𝐶 = 0 → 𝐹 = ((0[,]+∞) × {0}))
21 c0ex 10624 . . . . . 6 0 ∈ V
2221fconst2 6963 . . . . 5 (𝐹:(0[,]+∞)⟶{0} ↔ 𝐹 = ((0[,]+∞) × {0}))
2320, 22sylibr 235 . . . 4 (𝐶 = 0 → 𝐹:(0[,]+∞)⟶{0})
24 cnconst 21811 . . . 4 (((𝐽 ∈ (TopOn‘(0[,]+∞)) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘(0[,]+∞))) ∧ (0 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐹:(0[,]+∞)⟶{0})) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
257, 7, 9, 23, 24syl22anc 836 . . 3 (𝐶 = 0 → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
2625adantl 482 . 2 ((𝜑𝐶 = 0) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
27 eqid 2826 . . . . . . . . 9 (ordTop‘ ≤ ) = (ordTop‘ ≤ )
28 oveq1 7155 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ·e 𝐶) = (𝑦 ·e 𝐶))
2928cbvmptv 5166 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℝ* ↦ (𝑥 ·e 𝐶)) = (𝑦 ∈ ℝ* ↦ (𝑦 ·e 𝐶))
30 id 22 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)
3127, 29, 30xrmulc1cn 31062 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ ℝ+ → (𝑥 ∈ ℝ* ↦ (𝑥 ·e 𝐶)) ∈ ((ordTop‘ ≤ ) Cn (ordTop‘ ≤ )))
32 letopuni 21734 . . . . . . . . 9 * = (ordTop‘ ≤ )
3332cnrest 21812 . . . . . . . 8 (((𝑥 ∈ ℝ* ↦ (𝑥 ·e 𝐶)) ∈ ((ordTop‘ ≤ ) Cn (ordTop‘ ≤ )) ∧ (0[,]+∞) ⊆ ℝ*) → ((𝑥 ∈ ℝ* ↦ (𝑥 ·e 𝐶)) ↾ (0[,]+∞)) ∈ (((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞)) Cn (ordTop‘ ≤ )))
3431, 3, 33sylancl 586 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+ → ((𝑥 ∈ ℝ* ↦ (𝑥 ·e 𝐶)) ↾ (0[,]+∞)) ∈ (((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞)) Cn (ordTop‘ ≤ )))
35 resmpt 5904 . . . . . . . . 9 ((0[,]+∞) ⊆ ℝ* → ((𝑥 ∈ ℝ* ↦ (𝑥 ·e 𝐶)) ↾ (0[,]+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,]+∞) ↦ (𝑥 ·e 𝐶)))
363, 35ax-mp 5 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℝ* ↦ (𝑥 ·e 𝐶)) ↾ (0[,]+∞)) = (𝑥 ∈ (0[,]+∞) ↦ (𝑥 ·e 𝐶))
3736, 18eqtr4i 2852 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ* ↦ (𝑥 ·e 𝐶)) ↾ (0[,]+∞)) = 𝐹
381eqcomi 2835 . . . . . . . 8 ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞)) = 𝐽
3938oveq1i 7158 . . . . . . 7 (((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞)) Cn (ordTop‘ ≤ )) = (𝐽 Cn (ordTop‘ ≤ ))
4034, 37, 393eltr3g 2934 . . . . . 6 (𝐶 ∈ ℝ+𝐹 ∈ (𝐽 Cn (ordTop‘ ≤ )))
412a1i 11 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+ → (ordTop‘ ≤ ) ∈ (TopOn‘ℝ*))
42 simpr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → 𝑥 ∈ (0[,]+∞))
43 ioorp 12804 . . . . . . . . . . . 12 (0(,)+∞) = ℝ+
44 ioossicc 12812 . . . . . . . . . . . 12 (0(,)+∞) ⊆ (0[,]+∞)
4543, 44eqsstrri 4006 . . . . . . . . . . 11 + ⊆ (0[,]+∞)
46 simpl 483 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐶 ∈ ℝ+)
4745, 46sseldi 3969 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐶 ∈ (0[,]+∞))
48 ge0xmulcl 12841 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → (𝑥 ·e 𝐶) ∈ (0[,]+∞))
4942, 47, 48syl2anc 584 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ ℝ+𝑥 ∈ (0[,]+∞)) → (𝑥 ·e 𝐶) ∈ (0[,]+∞))
5049, 18fmptd 6874 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ ℝ+𝐹:(0[,]+∞)⟶(0[,]+∞))
5150frnd 6518 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+ → ran 𝐹 ⊆ (0[,]+∞))
523a1i 11 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+ → (0[,]+∞) ⊆ ℝ*)
53 cnrest2 21813 . . . . . . 7 (((ordTop‘ ≤ ) ∈ (TopOn‘ℝ*) ∧ ran 𝐹 ⊆ (0[,]+∞) ∧ (0[,]+∞) ⊆ ℝ*) → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn (ordTop‘ ≤ )) ↔ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞)))))
5441, 51, 52, 53syl3anc 1365 . . . . . 6 (𝐶 ∈ ℝ+ → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn (ordTop‘ ≤ )) ↔ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞)))))
5540, 54mpbid 233 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℝ+𝐹 ∈ (𝐽 Cn ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞))))
561oveq2i 7159 . . . . 5 (𝐽 Cn 𝐽) = (𝐽 Cn ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞)))
5755, 56syl6eleqr 2929 . . . 4 (𝐶 ∈ ℝ+𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
5857, 43eleq2s 2936 . . 3 (𝐶 ∈ (0(,)+∞) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
5958adantl 482 . 2 ((𝜑𝐶 ∈ (0(,)+∞)) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
60 xrge0mulc1cn.c . . 3 (𝜑𝐶 ∈ (0[,)+∞))
61 0xr 10677 . . . 4 0 ∈ ℝ*
62 pnfxr 10684 . . . 4 +∞ ∈ ℝ*
63 0ltpnf 12507 . . . 4 0 < +∞
64 elicoelioo 30417 . . . 4 ((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ* ∧ 0 < +∞) → (𝐶 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝐶 = 0 ∨ 𝐶 ∈ (0(,)+∞))))
6561, 62, 63, 64mp3an 1454 . . 3 (𝐶 ∈ (0[,)+∞) ↔ (𝐶 = 0 ∨ 𝐶 ∈ (0(,)+∞)))
6660, 65sylib 219 . 2 (𝜑 → (𝐶 = 0 ∨ 𝐶 ∈ (0(,)+∞)))
6726, 59, 66mpjaodan 954 1 (𝜑𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∨ wo 843   = wceq 1530   ∈ wcel 2107   ⊆ wss 3940  {csn 4564   class class class wbr 5063   ↦ cmpt 5143   × cxp 5552  ran crn 5555   ↾ cres 5556  ⟶wf 6348  ‘cfv 6352  (class class class)co 7148  0cc0 10526  +∞cpnf 10661  ℝ*cxr 10663   < clt 10664   ≤ cle 10665  ℝ+crp 12379   ·e cxmu 12496  (,)cioo 12728  [,)cico 12730  [,]cicc 12731   ↾t crest 16684  ordTopcordt 16762  TopOnctopon 21437   Cn ccn 21751 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2798  ax-rep 5187  ax-sep 5200  ax-nul 5207  ax-pow 5263  ax-pr 5326  ax-un 7451  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603 This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2620  df-eu 2652  df-clab 2805  df-cleq 2819  df-clel 2898  df-nfc 2968  df-ne 3022  df-nel 3129  df-ral 3148  df-rex 3149  df-reu 3150  df-rmo 3151  df-rab 3152  df-v 3502  df-sbc 3777  df-csb 3888  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3956  df-pss 3958  df-nul 4296  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4565  df-pr 4567  df-tp 4569  df-op 4571  df-uni 4838  df-int 4875  df-iun 4919  df-iin 4920  df-br 5064  df-opab 5126  df-mpt 5144  df-tr 5170  df-id 5459  df-eprel 5464  df-po 5473  df-so 5474  df-fr 5513  df-we 5515  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-pred 6146  df-ord 6192  df-on 6193  df-lim 6194  df-suc 6195  df-iota 6312  df-fun 6354  df-fn 6355  df-f 6356  df-f1 6357  df-fo 6358  df-f1o 6359  df-fv 6360  df-isom 6361  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-om 7569  df-1st 7680  df-2nd 7681  df-wrecs 7938  df-recs 7999  df-rdg 8037  df-1o 8093  df-oadd 8097  df-er 8279  df-map 8398  df-en 8499  df-dom 8500  df-sdom 8501  df-fin 8502  df-fi 8864  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-rp 12380  df-xneg 12497  df-xmul 12499  df-ioo 12732  df-ico 12734  df-icc 12735  df-rest 16686  df-topgen 16707  df-ordt 16764  df-ps 17800  df-tsr 17801  df-top 21421  df-topon 21438  df-bases 21473  df-cn 21754  df-cnp 21755 This theorem is referenced by:  esummulc1  31229
 Copyright terms: Public domain W3C validator