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Theorem 1stccnp 17556
Description: A mapping is continuous at  P in a first-countable space  X iff it is sequentially continuous at  P, meaning that the image under  F of every sequence converging at  P converges to  F ( P ). This proof uses ax-cc 8346, but only via 1stcelcls 17555, so it could be refactored into a proof that continuity and sequential continuity are the same in sequential spaces. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
1stccnp.1  |-  ( ph  ->  J  e.  1stc )
1stccnp.2  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
1stccnp.3  |-  ( ph  ->  K  e.  (TopOn `  Y ) )
1stccnp.4  |-  ( ph  ->  P  e.  X )
Assertion
Ref Expression
1stccnp  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  P )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) ) )
Distinct variable groups:    f, F    f, J    ph, f    f, K   
f, X    f, Y    P, f

Proof of Theorem 1stccnp
Dummy variables  j 
k  u  v are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1stccnp.2 . . . . 5  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
2 1stccnp.3 . . . . 5  |-  ( ph  ->  K  e.  (TopOn `  Y ) )
31, 2jca 520 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
) )
4 cnpf2 17345 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )  /\  F  e.  (
( J  CnP  K
) `  P )
)  ->  F : X
--> Y )
543expa 1154 . . . 4  |-  ( ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )
)  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  F : X
--> Y )
63, 5sylan 459 . . 3  |-  ( (
ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  F : X
--> Y )
7 simprr 735 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  /\  ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  f ( ~~> t `  J ) P )
8 simplr 733 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  /\  ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )
97, 8lmcnp 17399 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  /\  ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )
109ex 425 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  ( (
f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )
1110alrimiv 1642 . . 3  |-  ( (
ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  A. f
( ( f : NN --> X  /\  f
( ~~> t `  J
) P )  -> 
( F  o.  f
) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )
126, 11jca 520 . 2  |-  ( (
ph  /\  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )  ->  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )
13 simprl 734 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  F : X --> Y )
14 fal 1332 . . . . . . . . 9  |-  -.  F.
15 19.29 1607 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  E. f ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  E. f
( ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) ) )
16 simprl 734 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) ) )
17 difss 3460 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( X 
\  ( `' F " u ) )  C_  X
18 fss 5628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  ( X  \  ( `' F " u ) )  C_  X )  ->  f : NN --> X )
1916, 17, 18sylancl 645 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
f : NN --> X )
20 simprr 735 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
f ( ~~> t `  J ) P )
2119, 20jca 520 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )
22 nnuz 10552 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
23 simplrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  ( F `  P )  e.  u
)
24 1z 10342 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  1  e.  ZZ
2524a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  1  e.  ZZ )
26 simprr 735 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )
27 simplrl 738 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  u  e.  K )
2822, 23, 25, 26, 27lmcvg 17357 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F  o.  f ) `  k
)  e.  u )
2922r19.2uz 12186 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( F  o.  f ) `
 k )  e.  u  ->  E. k  e.  NN  ( ( F  o.  f ) `  k )  e.  u
)
30 simprll 740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  f : NN
--> ( X  \  ( `' F " u ) ) )
31 ffn 5620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  -> 
f  Fn  NN )
3230, 31syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  f  Fn  NN )
33 fvco2 5827 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( f  Fn  NN  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( F  o.  f ) `  k
)  =  ( F `
 ( f `  k ) ) )
3432, 33sylan 459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( F  o.  f
) `  k )  =  ( F `  ( f `  k
) ) )
3534eleq1d 2508 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( ( F  o.  f ) `  k
)  e.  u  <->  ( F `  ( f `  k
) )  e.  u
) )
3630ffvelrnda 5899 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
f `  k )  e.  ( X  \  ( `' F " u ) ) )
3736eldifad 3318 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
f `  k )  e.  X )
38 simplr 733 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  F : X
--> Y )
3938ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  F : X --> Y )
40 ffn 5620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( F : X --> Y  ->  F  Fn  X )
41 elpreima 5879 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( F  Fn  X  ->  (
( f `  k
)  e.  ( `' F " u )  <-> 
( ( f `  k )  e.  X  /\  ( F `  (
f `  k )
)  e.  u ) ) )
4239, 40, 413syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( f `  k
)  e.  ( `' F " u )  <-> 
( ( f `  k )  e.  X  /\  ( F `  (
f `  k )
)  e.  u ) ) )
4336eldifbd 3319 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  -.  ( f `  k
)  e.  ( `' F " u ) )
4443pm2.21d 101 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( f `  k
)  e.  ( `' F " u )  ->  F.  ) )
4542, 44sylbird 228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( ( f `  k )  e.  X  /\  ( F `  (
f `  k )
)  e.  u )  ->  F.  ) )
4637, 45mpand 658 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( F `  (
f `  k )
)  e.  u  ->  F.  ) )
4735, 46sylbid 208 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  /\  k  e.  NN )  ->  (
( ( F  o.  f ) `  k
)  e.  u  ->  F.  ) )
4847rexlimdva 2836 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  ( E. k  e.  NN  (
( F  o.  f
) `  k )  e.  u  ->  F.  )
)
4929, 48syl5 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  ( E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( F  o.  f ) `  k
)  e.  u  ->  F.  ) )
5028, 49mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  /\  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) )  ->  F.  )
5150expr 600 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
( ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P )  ->  F.  ) )
5221, 51embantd 53 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `
 P )  e.  u ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  -> 
( ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  ->  F.  ) )
5352ex 425 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( (
f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  ->  F.  ) )
)
5453com23 75 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( (
( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  ->  ( ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  F.  ) )
)
5554imp3a 422 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( (
( ( f : NN --> X  /\  f
( ~~> t `  J
) P )  -> 
( F  o.  f
) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  F.  )
)
5655exlimdv 1647 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( E. f ( ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  F.  )
)
5715, 56syl5 31 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  F : X --> Y )  /\  ( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u ) )  ->  ( ( A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  /\  E. f ( f : NN --> ( X 
\  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )  ->  F.  )
)
5857exp4b 592 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  F : X
--> Y )  ->  (
( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u )  ->  ( A. f
( ( f : NN --> X  /\  f
( ~~> t `  J
) P )  -> 
( F  o.  f
) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  ->  ( E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  F.  ) ) ) )
5958com23 75 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  F : X
--> Y )  ->  ( A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) )  ->  ( ( u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u )  ->  ( E. f ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  F.  ) )
) )
6059impr 604 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  (
( u  e.  K  /\  ( F `  P
)  e.  u )  ->  ( E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  F.  ) ) )
6160imp 420 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  F.  ) )
6214, 61mtoi 172 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  -.  E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) )
63 1stccnp.1 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  J  e.  1stc )
6463ad2antrr 708 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  J  e.  1stc )
651ad2antrr 708 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
66 toponuni 17023 . . . . . . . . . . 11  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  X  =  U. J )
6765, 66syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  X  =  U. J )
6817, 67syl5sseq 3382 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( X  \ 
( `' F "
u ) )  C_  U. J )
69 eqid 2442 . . . . . . . . . 10  |-  U. J  =  U. J
70691stcelcls 17555 . . . . . . . . 9  |-  ( ( J  e.  1stc  /\  ( X  \  ( `' F " u ) )  C_  U. J )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J ) `  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  <->  E. f
( f : NN --> ( X  \  ( `' F " u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) ) )
7164, 68, 70syl2anc 644 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J
) `  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  <->  E. f ( f : NN --> ( X  \ 
( `' F "
u ) )  /\  f ( ~~> t `  J ) P ) ) )
7262, 71mtbird 294 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  -.  P  e.  ( ( cls `  J
) `  ( X  \  ( `' F "
u ) ) ) )
73 topontop 17022 . . . . . . . . 9  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  J  e.  Top )
7465, 73syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  J  e.  Top )
75 1stccnp.4 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  P  e.  X )
7675ad2antrr 708 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  P  e.  X
)
7776, 67eleqtrd 2518 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  P  e.  U. J )
7869elcls 17168 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e.  Top  /\  ( X  \  ( `' F " u ) )  C_  U. J  /\  P  e.  U. J )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J
) `  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  <->  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
7974, 68, 77, 78syl3anc 1185 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( P  e.  ( ( cls `  J
) `  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  <->  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
8072, 79mtbid 293 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  -.  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \ 
( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) )
8113ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  F : X
--> Y )
82 ffun 5622 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( F : X --> Y  ->  Fun  F )
8381, 82syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  Fun  F )
84 toponss 17025 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  v  e.  J )  ->  v  C_  X )
8565, 84sylan 459 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  v  C_  X )
86 fdm 5624 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( F : X --> Y  ->  dom  F  =  X )
8781, 86syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  dom  F  =  X )
8885, 87sseqtr4d 3371 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  v  C_  dom  F )
89 funimass3 5875 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Fun  F  /\  v  C_ 
dom  F )  -> 
( ( F "
v )  C_  u  <->  v 
C_  ( `' F " u ) ) )
9083, 88, 89syl2anc 644 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( ( F " v )  C_  u 
<->  v  C_  ( `' F " u ) ) )
91 df-ss 3320 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( v 
C_  X  <->  ( v  i^i  X )  =  v )
9285, 91sylib 190 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( v  i^i  X )  =  v )
9392sseq1d 3361 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( (
v  i^i  X )  C_  ( `' F "
u )  <->  v  C_  ( `' F " u ) ) )
9490, 93bitr4d 249 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( ( F " v )  C_  u 
<->  ( v  i^i  X
)  C_  ( `' F " u ) ) )
95 nne 2611 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/)  <->  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =  (/) )
96 inssdif0 3719 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( v  i^i  X ) 
C_  ( `' F " u )  <->  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =  (/) )
9795, 96bitr4i 245 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/)  <->  ( v  i^i 
X )  C_  ( `' F " u ) )
9894, 97syl6bbr 256 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( ( F " v )  C_  u 
<->  -.  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/) ) )
9998anbi2d 686 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  /\  v  e.  J
)  ->  ( ( P  e.  v  /\  ( F " v ) 
C_  u )  <->  ( P  e.  v  /\  -.  (
v  i^i  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
10099rexbidva 2728 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v )  C_  u )  <->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  -.  (
v  i^i  ( X  \  ( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
101 rexanali 2757 . . . . . . 7  |-  ( E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  -.  ( v  i^i  ( X  \  ( `' F " u ) ) )  =/=  (/) )  <->  -.  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \ 
( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) )
102100, 101syl6bb 254 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  ( E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v )  C_  u )  <->  -.  A. v  e.  J  ( P  e.  v  ->  ( v  i^i  ( X  \ 
( `' F "
u ) ) )  =/=  (/) ) ) )
10380, 102mpbird 225 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  (
u  e.  K  /\  ( F `  P )  e.  u ) )  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v
)  C_  u )
)
104103expr 600 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  /\  u  e.  K )  ->  (
( F `  P
)  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v
)  C_  u )
) )
105104ralrimiva 2795 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  A. u  e.  K  ( ( F `  P )  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v )  C_  u ) ) )
106 iscnp 17332 . . . . 5  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  Y )  /\  P  e.  X
)  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  <-> 
( F : X --> Y  /\  A. u  e.  K  ( ( F `
 P )  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v )  C_  u ) ) ) ) )
1071, 2, 75, 106syl3anc 1185 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  P )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. u  e.  K  ( ( F `  P
)  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v
)  C_  u )
) ) ) )
108107adantr 453 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. u  e.  K  (
( F `  P
)  e.  u  ->  E. v  e.  J  ( P  e.  v  /\  ( F " v
)  C_  u )
) ) ) )
10913, 105, 108mpbir2and 890 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) )  ->  F  e.  ( ( J  CnP  K ) `  P ) )
11012, 109impbida 807 1  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( ( J  CnP  K
) `  P )  <->  ( F : X --> Y  /\  A. f ( ( f : NN --> X  /\  f ( ~~> t `  J ) P )  ->  ( F  o.  f ) ( ~~> t `  K ) ( F `
 P ) ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 178    /\ wa 360    F. wfal 1327   A.wal 1550   E.wex 1551    = wceq 1653    e. wcel 1727    =/= wne 2605   A.wral 2711   E.wrex 2712    \ cdif 3303    i^i cin 3305    C_ wss 3306   (/)c0 3613   U.cuni 4039   class class class wbr 4237   `'ccnv 4906   dom cdm 4907   "cima 4910    o. ccom 4911   Fun wfun 5477    Fn wfn 5478   -->wf 5479   ` cfv 5483  (class class class)co 6110   1c1 9022   NNcn 10031   ZZcz 10313   ZZ>=cuz 10519   Topctop 16989  TopOnctopon 16990   clsccl 17113    CnP ccnp 17320   ~~> tclm 17321   1stcc1stc 17531
This theorem is referenced by:  1stccn  17557  metcnp4  19293
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1627  ax-9 1668  ax-8 1689  ax-13 1729  ax-14 1731  ax-6 1746  ax-7 1751  ax-11 1763  ax-12 1953  ax-ext 2423  ax-rep 4345  ax-sep 4355  ax-nul 4363  ax-pow 4406  ax-pr 4432  ax-un 4730  ax-inf2 7625  ax-cc 8346  ax-cnex 9077  ax-resscn 9078  ax-1cn 9079  ax-icn 9080  ax-addcl 9081  ax-addrcl 9082  ax-mulcl 9083  ax-mulrcl 9084  ax-mulcom 9085  ax-addass 9086  ax-mulass 9087  ax-distr 9088  ax-i2m1 9089  ax-1ne0 9090  ax-1rid 9091  ax-rnegex 9092  ax-rrecex 9093  ax-cnre 9094  ax-pre-lttri 9095  ax-pre-lttrn 9096  ax-pre-ltadd 9097  ax-pre-mulgt0 9098
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 938  df-3an 939  df-tru 1329  df-fal 1330  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1660  df-eu 2291  df-mo 2292  df-clab 2429  df-cleq 2435  df-clel 2438  df-nfc 2567  df-ne 2607  df-nel 2608  df-ral 2716  df-rex 2717  df-reu 2718  df-rab 2720  df-v 2964  df-sbc 3168  df-csb 3268  df-dif 3309  df-un 3311  df-in 3313  df-ss 3320  df-pss 3322  df-nul 3614  df-if 3764  df-pw 3825  df-sn 3844  df-pr 3845  df-tp 3846  df-op 3847  df-uni 4040  df-int 4075  df-iun 4119  df-iin 4120  df-br 4238  df-opab 4292  df-mpt 4293  df-tr 4328  df-eprel 4523  df-id 4527  df-po 4532  df-so 4533  df-fr 4570  df-we 4572  df-ord 4613  df-on 4614  df-lim 4615  df-suc 4616  df-om 4875  df-xp 4913  df-rel 4914  df-cnv 4915  df-co 4916  df-dm 4917  df-rn 4918  df-res 4919  df-ima 4920  df-iota 5447  df-fun 5485  df-fn 5486  df-f 5487  df-f1 5488  df-fo 5489  df-f1o 5490  df-fv 5491  df-ov 6113  df-oprab 6114  df-mpt2 6115  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-riota 6578  df-recs 6662  df-rdg 6697  df-1o 6753  df-oadd 6757  df-er 6934  df-map 7049  df-pm 7050  df-en 7139  df-dom 7140  df-sdom 7141  df-fin 7142  df-pnf 9153  df-mnf 9154  df-xr 9155  df-ltxr 9156  df-le 9157  df-sub 9324  df-neg 9325  df-nn 10032  df-n0 10253  df-z 10314  df-uz 10520  df-fz 11075  df-top 16994  df-topon 16997  df-cld 17114  df-ntr 17115  df-cls 17116  df-cnp 17323  df-lm 17324  df-1stc 17533
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