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

Theorem tgcnp 21278
Description: The "continuous at a point" predicate when the range is given by a basis for a topology. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 22-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
tgcn.1 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
tgcn.3 (𝜑𝐾 = (topGen‘𝐵))
tgcn.4 (𝜑𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
tgcnp.5 (𝜑𝑃𝑋)
Assertion
Ref Expression
tgcnp (𝜑 → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐵   𝑥,𝐹,𝑦   𝑥,𝐽,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦   𝑥,𝑃,𝑦   𝜑,𝑥   𝑥,𝑋,𝑦   𝑥,𝑌,𝑦
Allowed substitution hint:   𝜑(𝑦)

Proof of Theorem tgcnp
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 tgcn.1 . . . 4 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
2 tgcn.4 . . . 4 (𝜑𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
3 tgcnp.5 . . . 4 (𝜑𝑃𝑋)
4 iscnp 21262 . . . 4 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐾 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)))))
51, 2, 3, 4syl3anc 1476 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐾 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)))))
6 tgcn.3 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐾 = (topGen‘𝐵))
7 topontop 20938 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌) → 𝐾 ∈ Top)
82, 7syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐾 ∈ Top)
96, 8eqeltrrd 2851 . . . . . . . 8 (𝜑 → (topGen‘𝐵) ∈ Top)
10 tgclb 20995 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ TopBases ↔ (topGen‘𝐵) ∈ Top)
119, 10sylibr 224 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ TopBases)
12 bastg 20991 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ TopBases → 𝐵 ⊆ (topGen‘𝐵))
1311, 12syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐵 ⊆ (topGen‘𝐵))
1413, 6sseqtr4d 3791 . . . . 5 (𝜑𝐵𝐾)
15 ssralv 3815 . . . . 5 (𝐵𝐾 → (∀𝑦𝐾 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) → ∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦))))
1614, 15syl 17 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑦𝐾 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) → ∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦))))
1716anim2d 599 . . 3 (𝜑 → ((𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐾 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦))) → (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)))))
185, 17sylbid 230 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) → (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)))))
196eleq2d 2836 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑧𝐾𝑧 ∈ (topGen‘𝐵)))
2019biimpa 462 . . . . . 6 ((𝜑𝑧𝐾) → 𝑧 ∈ (topGen‘𝐵))
21 tg2 20990 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ (topGen‘𝐵) ∧ (𝐹𝑃) ∈ 𝑧) → ∃𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦𝑦𝑧))
22 r19.29 3220 . . . . . . . . . . 11 ((∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) ∧ ∃𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦𝑦𝑧)) → ∃𝑦𝐵 (((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) ∧ ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦𝑦𝑧)))
23 sstr 3760 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹𝑥) ⊆ 𝑦𝑦𝑧) → (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧)
2423expcom 398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦𝑧 → ((𝐹𝑥) ⊆ 𝑦 → (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧))
2524anim2d 599 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦𝑧 → ((𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦) → (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧)))
2625reximdv 3164 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦𝑧 → (∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦) → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧)))
2726com12 32 . . . . . . . . . . . . . 14 (∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦) → (𝑦𝑧 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧)))
2827imim2i 16 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) → ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → (𝑦𝑧 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧))))
2928imp32 405 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) ∧ ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦𝑦𝑧)) → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧))
3029rexlimivw 3177 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑦𝐵 (((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) ∧ ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦𝑦𝑧)) → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧))
3122, 30syl 17 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) ∧ ∃𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦𝑦𝑧)) → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧))
3231expcom 398 . . . . . . . . 9 (∃𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦𝑦𝑧) → (∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧)))
3321, 32syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ (topGen‘𝐵) ∧ (𝐹𝑃) ∈ 𝑧) → (∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧)))
3433ex 397 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ (topGen‘𝐵) → ((𝐹𝑃) ∈ 𝑧 → (∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧))))
3534com23 86 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (topGen‘𝐵) → (∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) → ((𝐹𝑃) ∈ 𝑧 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧))))
3620, 35syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑧𝐾) → (∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) → ((𝐹𝑃) ∈ 𝑧 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧))))
3736ralrimdva 3118 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)) → ∀𝑧𝐾 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑧 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧))))
3837anim2d 599 . . 3 (𝜑 → ((𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦))) → (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑧𝐾 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑧 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧)))))
39 iscnp 21262 . . . 4 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌) ∧ 𝑃𝑋) → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑧𝐾 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑧 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧)))))
401, 2, 3, 39syl3anc 1476 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑧𝐾 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑧 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑧)))))
4138, 40sylibrd 249 . 2 (𝜑 → ((𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦))) → 𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃)))
4218, 41impbid 202 1 (𝜑 → (𝐹 ∈ ((𝐽 CnP 𝐾)‘𝑃) ↔ (𝐹:𝑋𝑌 ∧ ∀𝑦𝐵 ((𝐹𝑃) ∈ 𝑦 → ∃𝑥𝐽 (𝑃𝑥 ∧ (𝐹𝑥) ⊆ 𝑦)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 382   = wceq 1631  wcel 2145  wral 3061  wrex 3062  wss 3723  cima 5253  wf 6026  cfv 6030  (class class class)co 6796  topGenctg 16306  Topctop 20918  TopOnctopon 20935  TopBasesctb 20970   CnP ccnp 21250
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-sep 4916  ax-nul 4924  ax-pow 4975  ax-pr 5035  ax-un 7100
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-ral 3066  df-rex 3067  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-nul 4064  df-if 4227  df-pw 4300  df-sn 4318  df-pr 4320  df-op 4324  df-uni 4576  df-br 4788  df-opab 4848  df-mpt 4865  df-id 5158  df-xp 5256  df-rel 5257  df-cnv 5258  df-co 5259  df-dm 5260  df-rn 5261  df-res 5262  df-ima 5263  df-iota 5993  df-fun 6032  df-fn 6033  df-f 6034  df-fv 6038  df-ov 6799  df-oprab 6800  df-mpt2 6801  df-map 8015  df-topgen 16312  df-top 20919  df-topon 20936  df-bases 20971  df-cnp 21253
This theorem is referenced by:  txcnp  21644  ptcnp  21646  metcnp3  22565
  Copyright terms: Public domain W3C validator