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Theorem cnpcon 23172
Description: An image of a path-connected space is path-connected. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Mar-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
cnpcon.2  |-  Y  = 
U. K
Assertion
Ref Expression
cnpcon  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  K  e. PCon )

Proof of Theorem cnpcon
Dummy variables  f 
g  u  v  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cntop2 16971 . . 3  |-  ( F  e.  ( J  Cn  K )  ->  K  e.  Top )
213ad2ant3 978 . 2  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  K  e.  Top )
3 eqid 2283 . . . . . . . . 9  |-  U. J  =  U. J
43pconcn 23166 . . . . . . . 8  |-  ( ( J  e. PCon  /\  u  e.  U. J  /\  v  e.  U. J )  ->  E. g  e.  (
II  Cn  J )
( ( g ` 
0 )  =  u  /\  ( g ` 
1 )  =  v ) )
543expb 1152 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e. PCon  /\  (
u  e.  U. J  /\  v  e.  U. J
) )  ->  E. g  e.  ( II  Cn  J
) ( ( g `
 0 )  =  u  /\  ( g `
 1 )  =  v ) )
653ad2antl1 1117 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e.  U. J  /\  v  e.  U. J
) )  ->  E. g  e.  ( II  Cn  J
) ( ( g `
 0 )  =  u  /\  ( g `
 1 )  =  v ) )
7 simprl 732 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  g  e.  ( II  Cn  J
) )
8 simpll3 996 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  F  e.  ( J  Cn  K
) )
9 cnco 16995 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( g  e.  ( II 
Cn  J )  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  -> 
( F  o.  g
)  e.  ( II 
Cn  K ) )
107, 8, 9syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  ( F  o.  g )  e.  ( II  Cn  K ) )
11 iiuni 18385 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 0 [,] 1 )  = 
U. II
1211, 3cnf 16976 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( g  e.  ( II  Cn  J )  ->  g : ( 0 [,] 1 ) --> U. J
)
137, 12syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  g :
( 0 [,] 1
) --> U. J )
14 0elunit 10754 . . . . . . . . . . 11  |-  0  e.  ( 0 [,] 1
)
15 fvco3 5596 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( g : ( 0 [,] 1 ) --> U. J  /\  0  e.  ( 0 [,] 1
) )  ->  (
( F  o.  g
) `  0 )  =  ( F `  ( g `  0
) ) )
1613, 14, 15sylancl 643 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  ( ( F  o.  g ) `  0 )  =  ( F `  (
g `  0 )
) )
17 simprrl 740 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  ( g `  0 )  =  u )
1817fveq2d 5529 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  ( F `  ( g `  0
) )  =  ( F `  u ) )
1916, 18eqtrd 2315 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  ( ( F  o.  g ) `  0 )  =  ( F `  u
) )
20 1elunit 10755 . . . . . . . . . . 11  |-  1  e.  ( 0 [,] 1
)
21 fvco3 5596 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( g : ( 0 [,] 1 ) --> U. J  /\  1  e.  ( 0 [,] 1
) )  ->  (
( F  o.  g
) `  1 )  =  ( F `  ( g `  1
) ) )
2213, 20, 21sylancl 643 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  ( ( F  o.  g ) `  1 )  =  ( F `  (
g `  1 )
) )
23 simprrr 741 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  ( g `  1 )  =  v )
2423fveq2d 5529 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  ( F `  ( g `  1
) )  =  ( F `  v ) )
2522, 24eqtrd 2315 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  ( ( F  o.  g ) `  1 )  =  ( F `  v
) )
26 fveq1 5524 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  =  ( F  o.  g )  ->  (
f `  0 )  =  ( ( F  o.  g ) ` 
0 ) )
2726eqeq1d 2291 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f  =  ( F  o.  g )  ->  (
( f `  0
)  =  ( F `
 u )  <->  ( ( F  o.  g ) `  0 )  =  ( F `  u
) ) )
28 fveq1 5524 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  =  ( F  o.  g )  ->  (
f `  1 )  =  ( ( F  o.  g ) ` 
1 ) )
2928eqeq1d 2291 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f  =  ( F  o.  g )  ->  (
( f `  1
)  =  ( F `
 v )  <->  ( ( F  o.  g ) `  1 )  =  ( F `  v
) ) )
3027, 29anbi12d 691 . . . . . . . . . 10  |-  ( f  =  ( F  o.  g )  ->  (
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  ( F `  v ) )  <->  ( ( ( F  o.  g ) `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( ( F  o.  g ) `  1 )  =  ( F `  v
) ) ) )
3130rspcev 2884 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( F  o.  g
)  e.  ( II 
Cn  K )  /\  ( ( ( F  o.  g ) ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( ( F  o.  g ) ` 
1 )  =  ( F `  v ) ) )  ->  E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  ( F `  v
) ) )
3210, 19, 25, 31syl12anc 1180 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  ( g  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( (
g `  0 )  =  u  /\  (
g `  1 )  =  v ) ) )  ->  E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  ( F `  v
) ) )
3332expr 598 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e. 
U. J  /\  v  e.  U. J ) )  /\  g  e.  ( II  Cn  J ) )  ->  ( (
( g `  0
)  =  u  /\  ( g `  1
)  =  v )  ->  E. f  e.  ( II  Cn  K ) ( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  ( F `  v ) ) ) )
3433rexlimdva 2667 . . . . . 6  |-  ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e.  U. J  /\  v  e.  U. J
) )  ->  ( E. g  e.  (
II  Cn  J )
( ( g ` 
0 )  =  u  /\  ( g ` 
1 )  =  v )  ->  E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  ( F `  v
) ) ) )
356, 34mpd 14 . . . . 5  |-  ( ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K ) )  /\  ( u  e.  U. J  /\  v  e.  U. J
) )  ->  E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  ( F `  v
) ) )
3635ralrimivva 2635 . . . 4  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  A. u  e.  U. J A. v  e.  U. J E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  ( F `  v
) ) )
37 cnpcon.2 . . . . . . . . 9  |-  Y  = 
U. K
383, 37cnf 16976 . . . . . . . 8  |-  ( F  e.  ( J  Cn  K )  ->  F : U. J --> Y )
39383ad2ant3 978 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  F : U. J --> Y )
40 forn 5454 . . . . . . . 8  |-  ( F : X -onto-> Y  ->  ran  F  =  Y )
41403ad2ant2 977 . . . . . . 7  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  ran  F  =  Y )
42 dffo2 5455 . . . . . . 7  |-  ( F : U. J -onto-> Y  <->  ( F : U. J --> Y  /\  ran  F  =  Y ) )
4339, 41, 42sylanbrc 645 . . . . . 6  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  F : U. J -onto-> Y )
44 eqeq2 2292 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F `  v )  =  y  ->  (
( f `  1
)  =  ( F `
 v )  <->  ( f `  1 )  =  y ) )
4544anbi2d 684 . . . . . . . 8  |-  ( ( F `  v )  =  y  ->  (
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  ( F `  v ) )  <->  ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  y ) ) )
4645rexbidv 2564 . . . . . . 7  |-  ( ( F `  v )  =  y  ->  ( E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  ( F `  v ) )  <->  E. f  e.  ( II  Cn  K ) ( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  y ) ) )
4746cbvfo 5799 . . . . . 6  |-  ( F : U. J -onto-> Y  ->  ( A. v  e. 
U. J E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  ( F `  v
) )  <->  A. y  e.  Y  E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  y ) ) )
4843, 47syl 15 . . . . 5  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  ( A. v  e.  U. J E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  ( F `  v ) )  <->  A. y  e.  Y  E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  y ) ) )
4948ralbidv 2563 . . . 4  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  ( A. u  e.  U. J A. v  e.  U. J E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  ( F `  v ) )  <->  A. u  e.  U. J A. y  e.  Y  E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  y ) ) )
5036, 49mpbid 201 . . 3  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  A. u  e.  U. J A. y  e.  Y  E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  y ) )
51 eqeq2 2292 . . . . . . . 8  |-  ( ( F `  u )  =  x  ->  (
( f `  0
)  =  ( F `
 u )  <->  ( f `  0 )  =  x ) )
5251anbi1d 685 . . . . . . 7  |-  ( ( F `  u )  =  x  ->  (
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  y )  <->  ( ( f `
 0 )  =  x  /\  ( f `
 1 )  =  y ) ) )
5352rexbidv 2564 . . . . . 6  |-  ( ( F `  u )  =  x  ->  ( E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  y )  <->  E. f  e.  ( II  Cn  K ) ( ( f ` 
0 )  =  x  /\  ( f ` 
1 )  =  y ) ) )
5453ralbidv 2563 . . . . 5  |-  ( ( F `  u )  =  x  ->  ( A. y  e.  Y  E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  y )  <->  A. y  e.  Y  E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  x  /\  ( f ` 
1 )  =  y ) ) )
5554cbvfo 5799 . . . 4  |-  ( F : U. J -onto-> Y  ->  ( A. u  e. 
U. J A. y  e.  Y  E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  ( F `  u
)  /\  ( f `  1 )  =  y )  <->  A. x  e.  Y  A. y  e.  Y  E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  x  /\  ( f `
 1 )  =  y ) ) )
5643, 55syl 15 . . 3  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  ( A. u  e.  U. J A. y  e.  Y  E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  ( F `  u )  /\  ( f ` 
1 )  =  y )  <->  A. x  e.  Y  A. y  e.  Y  E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  x  /\  ( f ` 
1 )  =  y ) ) )
5750, 56mpbid 201 . 2  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  A. x  e.  Y  A. y  e.  Y  E. f  e.  ( II  Cn  K
) ( ( f `
 0 )  =  x  /\  ( f `
 1 )  =  y ) )
5837ispcon 23165 . 2  |-  ( K  e. PCon 
<->  ( K  e.  Top  /\ 
A. x  e.  Y  A. y  e.  Y  E. f  e.  (
II  Cn  K )
( ( f ` 
0 )  =  x  /\  ( f ` 
1 )  =  y ) ) )
592, 57, 58sylanbrc 645 1  |-  ( ( J  e. PCon  /\  F : X -onto-> Y  /\  F  e.  ( J  Cn  K
) )  ->  K  e. PCon )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544   U.cuni 3827   ran crn 4690    o. ccom 4693   -->wf 5251   -onto->wfo 5253   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   0cc0 8737   1c1 8738   [,]cicc 10659   Topctop 16631    Cn ccn 16954   IIcii 18379  PConcpcon 23161
This theorem is referenced by:  qtoppcon  23178
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-er 6660  df-map 6774  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-sup 7194  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-q 10317  df-rp 10355  df-xneg 10452  df-xadd 10453  df-xmul 10454  df-icc 10663  df-seq 11047  df-exp 11105  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-topgen 13344  df-xmet 16373  df-met 16374  df-bl 16375  df-mopn 16376  df-top 16636  df-bases 16638  df-topon 16639  df-cn 16957  df-ii 18381  df-pcon 23163
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