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Theorem ptcn 17580
Description: If every projection of a function is continuous, then the function itself is continuous into the product topology. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ptcn.2  |-  K  =  ( Xt_ `  F
)
ptcn.3  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
ptcn.4  |-  ( ph  ->  I  e.  V )
ptcn.5  |-  ( ph  ->  F : I --> Top )
ptcn.6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `  k ) ) )
Assertion
Ref Expression
ptcn  |-  ( ph  ->  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( J  Cn  K
) )
Distinct variable groups:    x, k, F    k, I, x    k, J    ph, k, x    k, X, x    x, K    k, V, x
Allowed substitution hints:    A( x, k)    J( x)    K( k)

Proof of Theorem ptcn
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ptcn.3 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
21adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
3 ptcn.5 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  F : I --> Top )
43ffvelrnda 5809 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  ( F `  k )  e.  Top )
5 eqid 2387 . . . . . . . . . . . 12  |-  U. ( F `  k )  =  U. ( F `  k )
65toptopon 16921 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F `  k )  e.  Top  <->  ( F `  k )  e.  (TopOn `  U. ( F `  k ) ) )
74, 6sylib 189 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  ( F `  k )  e.  (TopOn `  U. ( F `
 k ) ) )
8 ptcn.6 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `  k ) ) )
9 cnf2 17235 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  ( F `  k )  e.  (TopOn `  U. ( F `
 k ) )  /\  ( x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `  k )
) )  ->  (
x  e.  X  |->  A ) : X --> U. ( F `  k )
)
102, 7, 8, 9syl3anc 1184 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A ) : X --> U. ( F `  k )
)
11 eqid 2387 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  X  |->  A )  =  ( x  e.  X  |->  A )
1211fmpt 5829 . . . . . . . . 9  |-  ( A. x  e.  X  A  e.  U. ( F `  k )  <->  ( x  e.  X  |->  A ) : X --> U. ( F `  k )
)
1310, 12sylibr 204 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  I )  ->  A. x  e.  X  A  e.  U. ( F `  k
) )
1413r19.21bi 2747 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  I )  /\  x  e.  X )  ->  A  e.  U. ( F `  k ) )
1514an32s 780 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  x  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  A  e.  U. ( F `  k ) )
1615ralrimiva 2732 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  A. k  e.  I  A  e.  U. ( F `  k
) )
17 ptcn.4 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  I  e.  V )
1817adantr 452 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  I  e.  V )
19 mptelixpg 7035 . . . . . 6  |-  ( I  e.  V  ->  (
( k  e.  I  |->  A )  e.  X_ k  e.  I  U. ( F `  k )  <->  A. k  e.  I  A  e.  U. ( F `  k )
) )
2018, 19syl 16 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  (
( k  e.  I  |->  A )  e.  X_ k  e.  I  U. ( F `  k )  <->  A. k  e.  I  A  e.  U. ( F `  k )
) )
2116, 20mpbird 224 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  (
k  e.  I  |->  A )  e.  X_ k  e.  I  U. ( F `  k )
)
22 ptcn.2 . . . . . . 7  |-  K  =  ( Xt_ `  F
)
2322ptuni 17547 . . . . . 6  |-  ( ( I  e.  V  /\  F : I --> Top )  -> 
X_ k  e.  I  U. ( F `  k
)  =  U. K
)
2417, 3, 23syl2anc 643 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
X_ k  e.  I  U. ( F `  k
)  =  U. K
)
2524adantr 452 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  X_ k  e.  I  U. ( F `  k )  =  U. K )
2621, 25eleqtrd 2463 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  (
k  e.  I  |->  A )  e.  U. K
)
27 eqid 2387 . . 3  |-  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  =  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )
2826, 27fmptd 5832 . 2  |-  ( ph  ->  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) ) : X --> U. K )
291adantr 452 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  J  e.  (TopOn `  X )
)
3017adantr 452 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  I  e.  V )
313adantr 452 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  F : I --> Top )
32 simpr 448 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  z  e.  X )
338adantlr 696 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `  k ) ) )
34 simplr 732 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  z  e.  X )
35 toponuni 16915 . . . . . . . 8  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  ->  X  =  U. J )
361, 35syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  X  =  U. J
)
3736ad2antrr 707 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  X  =  U. J )
3834, 37eleqtrd 2463 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  z  e.  U. J )
39 eqid 2387 . . . . . 6  |-  U. J  =  U. J
4039cncnpi 17264 . . . . 5  |-  ( ( ( x  e.  X  |->  A )  e.  ( J  Cn  ( F `
 k ) )  /\  z  e.  U. J )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( ( J  CnP  ( F `
 k ) ) `
 z ) )
4133, 38, 40syl2anc 643 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  X )  /\  k  e.  I )  ->  (
x  e.  X  |->  A )  e.  ( ( J  CnP  ( F `
 k ) ) `
 z ) )
4222, 29, 30, 31, 32, 41ptcnp 17575 . . 3  |-  ( (
ph  /\  z  e.  X )  ->  (
x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( ( J  CnP  K
) `  z )
)
4342ralrimiva 2732 . 2  |-  ( ph  ->  A. z  e.  X  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( ( J  CnP  K ) `  z ) )
44 pttop 17535 . . . . . 6  |-  ( ( I  e.  V  /\  F : I --> Top )  ->  ( Xt_ `  F
)  e.  Top )
4517, 3, 44syl2anc 643 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Xt_ `  F
)  e.  Top )
4622, 45syl5eqel 2471 . . . 4  |-  ( ph  ->  K  e.  Top )
47 eqid 2387 . . . . 5  |-  U. K  =  U. K
4847toptopon 16921 . . . 4  |-  ( K  e.  Top  <->  K  e.  (TopOn `  U. K ) )
4946, 48sylib 189 . . 3  |-  ( ph  ->  K  e.  (TopOn `  U. K ) )
50 cncnp 17266 . . 3  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  U. K ) )  ->  ( (
x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( J  Cn  K )  <-> 
( ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) ) : X --> U. K  /\  A. z  e.  X  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( ( J  CnP  K ) `  z ) ) ) )
511, 49, 50syl2anc 643 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( J  Cn  K )  <->  ( (
x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) ) : X --> U. K  /\  A. z  e.  X  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( ( J  CnP  K ) `
 z ) ) ) )
5228, 43, 51mpbir2and 889 1  |-  ( ph  ->  ( x  e.  X  |->  ( k  e.  I  |->  A ) )  e.  ( J  Cn  K
) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1717   A.wral 2649   U.cuni 3957    e. cmpt 4207   -->wf 5390   ` cfv 5394  (class class class)co 6020   X_cixp 6999   Xt_cpt 13593   Topctop 16881  TopOnctopon 16882    Cn ccn 17210    CnP ccnp 17211
This theorem is referenced by:  pt1hmeo  17759  ptunhmeo  17761  symgtgp  18052  prdstmdd  18074  prdstgpd  18075  ptpcon  24699
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2368  ax-rep 4261  ax-sep 4271  ax-nul 4279  ax-pow 4318  ax-pr 4344  ax-un 4641
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2242  df-mo 2243  df-clab 2374  df-cleq 2380  df-clel 2383  df-nfc 2512  df-ne 2552  df-ral 2654  df-rex 2655  df-reu 2656  df-rab 2658  df-v 2901  df-sbc 3105  df-csb 3195  df-dif 3266  df-un 3268  df-in 3270  df-ss 3277  df-pss 3279  df-nul 3572  df-if 3683  df-pw 3744  df-sn 3763  df-pr 3764  df-tp 3765  df-op 3766  df-uni 3958  df-int 3993  df-iun 4037  df-iin 4038  df-br 4154  df-opab 4208  df-mpt 4209  df-tr 4244  df-eprel 4435  df-id 4439  df-po 4444  df-so 4445  df-fr 4482  df-we 4484  df-ord 4525  df-on 4526  df-lim 4527  df-suc 4528  df-om 4786  df-xp 4824  df-rel 4825  df-cnv 4826  df-co 4827  df-dm 4828  df-rn 4829  df-res 4830  df-ima 4831  df-iota 5358  df-fun 5396  df-fn 5397  df-f 5398  df-f1 5399  df-fo 5400  df-f1o 5401  df-fv 5402  df-ov 6023  df-oprab 6024  df-mpt2 6025  df-1st 6288  df-2nd 6289  df-recs 6569  df-rdg 6604  df-1o 6660  df-oadd 6664  df-er 6841  df-map 6956  df-ixp 7000  df-en 7046  df-dom 7047  df-fin 7049  df-fi 7351  df-topgen 13594  df-pt 13595  df-top 16886  df-bases 16888  df-topon 16889  df-cn 17213  df-cnp 17214
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