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

Theorem metcn 22570
Description: Two ways to say a mapping from metric 𝐶 to metric 𝐷 is continuous. Theorem 10.1 of [Munkres] p. 127. The second biconditional argument says that for every positive "epsilon" 𝑦 there is a positive "delta" 𝑧 such that a distance less than delta in 𝐶 maps to a distance less than epsilon in 𝐷. (Contributed by NM, 15-May-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 28-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
metcn.2 𝐽 = (MetOpen‘𝐶)
metcn.4 𝐾 = (MetOpen‘𝐷)
Assertion
Ref Expression
metcn ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑤,𝑦,𝑧,𝐹   𝑤,𝐽,𝑥,𝑦,𝑧   𝑤,𝐾,𝑥,𝑦,𝑧   𝑤,𝑋,𝑥,𝑦,𝑧   𝑤,𝑌,𝑥,𝑦,𝑧   𝑤,𝐶,𝑥,𝑦,𝑧   𝑤,𝐷,𝑥,𝑦,𝑧

Proof of Theorem metcn
StepHypRef Expression
1 metcn.2 . . . 4 𝐽 = (MetOpen‘𝐶)
21mopntopon 22466 . . 3 (𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
3 metcn.4 . . . 4 𝐾 = (MetOpen‘𝐷)
43mopntopon 22466 . . 3 (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
5 cncnp 21307 . . 3 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌)) → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑥))))
62, 4, 5syl2an 495 . 2 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑥))))
71, 3metcnp 22568 . . . . . . 7 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌) ∧ 𝑥𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑥) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦))))
873expa 1112 . . . . . 6 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝑥𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑥) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦))))
98adantlr 753 . . . . 5 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ 𝑥𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑥) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦))))
10 simplr 809 . . . . . 6 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ 𝑥𝑋) → 𝐹:𝑋𝑌)
1110biantrurd 530 . . . . 5 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ 𝑥𝑋) → (∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦))))
129, 11bitr4d 271 . . . 4 ((((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) ∧ 𝑥𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑥) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦)))
1312ralbidva 3124 . . 3 (((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) ∧ 𝐹:𝑋𝑌) → (∀𝑥𝑋 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑥) ↔ ∀𝑥𝑋𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦)))
1413pm5.32da 676 . 2 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) → ((𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑥)) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦))))
156, 14bitrd 268 1 ((𝐶 ∈ (∞Met‘𝑋) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘𝑌)) → (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤𝑋 ((𝑥𝐶𝑤) < 𝑧 → ((𝐹𝑥)𝐷(𝐹𝑤)) < 𝑦))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1632  wcel 2140  wral 3051  wrex 3052   class class class wbr 4805  wf 6046  cfv 6050  (class class class)co 6815   < clt 10287  +crp 12046  ∞Metcxmt 19954  MetOpencmopn 19959  TopOnctopon 20938   Cn ccn 21251   CnP ccnp 21252
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1989  ax-6 2055  ax-7 2091  ax-8 2142  ax-9 2149  ax-10 2169  ax-11 2184  ax-12 2197  ax-13 2392  ax-ext 2741  ax-sep 4934  ax-nul 4942  ax-pow 4993  ax-pr 5056  ax-un 7116  ax-cnex 10205  ax-resscn 10206  ax-1cn 10207  ax-icn 10208  ax-addcl 10209  ax-addrcl 10210  ax-mulcl 10211  ax-mulrcl 10212  ax-mulcom 10213  ax-addass 10214  ax-mulass 10215  ax-distr 10216  ax-i2m1 10217  ax-1ne0 10218  ax-1rid 10219  ax-rnegex 10220  ax-rrecex 10221  ax-cnre 10222  ax-pre-lttri 10223  ax-pre-lttrn 10224  ax-pre-ltadd 10225  ax-pre-mulgt0 10226  ax-pre-sup 10227
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2048  df-eu 2612  df-mo 2613  df-clab 2748  df-cleq 2754  df-clel 2757  df-nfc 2892  df-ne 2934  df-nel 3037  df-ral 3056  df-rex 3057  df-reu 3058  df-rmo 3059  df-rab 3060  df-v 3343  df-sbc 3578  df-csb 3676  df-dif 3719  df-un 3721  df-in 3723  df-ss 3730  df-pss 3732  df-nul 4060  df-if 4232  df-pw 4305  df-sn 4323  df-pr 4325  df-tp 4327  df-op 4329  df-uni 4590  df-iun 4675  df-br 4806  df-opab 4866  df-mpt 4883  df-tr 4906  df-id 5175  df-eprel 5180  df-po 5188  df-so 5189  df-fr 5226  df-we 5228  df-xp 5273  df-rel 5274  df-cnv 5275  df-co 5276  df-dm 5277  df-rn 5278  df-res 5279  df-ima 5280  df-pred 5842  df-ord 5888  df-on 5889  df-lim 5890  df-suc 5891  df-iota 6013  df-fun 6052  df-fn 6053  df-f 6054  df-f1 6055  df-fo 6056  df-f1o 6057  df-fv 6058  df-riota 6776  df-ov 6818  df-oprab 6819  df-mpt2 6820  df-om 7233  df-1st 7335  df-2nd 7336  df-wrecs 7578  df-recs 7639  df-rdg 7677  df-er 7914  df-map 8028  df-en 8125  df-dom 8126  df-sdom 8127  df-sup 8516  df-inf 8517  df-pnf 10289  df-mnf 10290  df-xr 10291  df-ltxr 10292  df-le 10293  df-sub 10481  df-neg 10482  df-div 10898  df-nn 11234  df-2 11292  df-n0 11506  df-z 11591  df-uz 11901  df-q 12003  df-rp 12047  df-xneg 12160  df-xadd 12161  df-xmul 12162  df-topgen 16327  df-psmet 19961  df-xmet 19962  df-bl 19964  df-mopn 19965  df-top 20922  df-topon 20939  df-bases 20973  df-cn 21254  df-cnp 21255
This theorem is referenced by:  nrginvrcn  22718  nghmcn  22771  metdscn  22881  divcn  22893  cncfmet  22933  nmcvcn  27881  blocni  27991  hhcno  29094  hhcnf  29095  fmcncfil  30308  heicant  33776
  Copyright terms: Public domain W3C validator