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Theorem cnextfres1

Description: F and its extension by continuity agree on the domain of F . (Contributed by Thierry Arnoux, 17-Jan-2018)

Ref Expression
Hypotheses cnextf.1 ⊢ C = ⋃ J
cnextf.2 ⊢ B = ⋃ K
cnextf.3 ⊢ φ → J ∈ Top
cnextf.4 ⊢ φ → K ∈ Haus
cnextf.5 ⊢ φ → F : A ⟶ B
cnextf.a ⊢ φ → A ⊆ C
cnextf.6 ⊢ φ → cls ⁡ J ⁡ A = C
cnextf.7 ⊢ φ ∧ x ∈ C → K fLimf nei ⁡ J ⁡ x ↾ 𝑡 A ⁡ F ≠ ∅
cnextcn.8 ⊢ φ → K ∈ Reg
cnextfres1.1 ⊢ φ → F ∈ J ↾ 𝑡 A Cn K
Assertion cnextfres1 ⊢ φ → J CnExt K ⁡ F ↾ A = F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cnextf.1 ⊢ C = ⋃ J
2 cnextf.2 ⊢ B = ⋃ K
3 cnextf.3 ⊢ φ → J ∈ Top
4 cnextf.4 ⊢ φ → K ∈ Haus
5 cnextf.5 ⊢ φ → F : A ⟶ B
6 cnextf.a ⊢ φ → A ⊆ C
7 cnextf.6 ⊢ φ → cls ⁡ J ⁡ A = C
8 cnextf.7 ⊢ φ ∧ x ∈ C → K fLimf nei ⁡ J ⁡ x ↾ 𝑡 A ⁡ F ≠ ∅
9 cnextcn.8 ⊢ φ → K ∈ Reg
10 cnextfres1.1 ⊢ φ → F ∈ J ↾ 𝑡 A Cn K
11 1 2 3 4 5 6 7 8 cnextf ⊢ φ → J CnExt K ⁡ F : C ⟶ B
12 11 ffnd ⊢ φ → J CnExt K ⁡ F Fn C
13 fnssres ⊢ J CnExt K ⁡ F Fn C ∧ A ⊆ C → J CnExt K ⁡ F ↾ A Fn A
14 12 6 13 syl2anc ⊢ φ → J CnExt K ⁡ F ↾ A Fn A
15 5 ffnd ⊢ φ → F Fn A
16 fvres ⊢ y ∈ A → J CnExt K ⁡ F ↾ A ⁡ y = J CnExt K ⁡ F ⁡ y
17 16 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ A → J CnExt K ⁡ F ↾ A ⁡ y = J CnExt K ⁡ F ⁡ y
18 6 sselda ⊢ φ ∧ y ∈ A → y ∈ C
19 1 2 3 4 5 6 7 8 cnextfvval ⊢ φ ∧ y ∈ C → J CnExt K ⁡ F ⁡ y = ⋃ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F
20 18 19 syldan ⊢ φ ∧ y ∈ A → J CnExt K ⁡ F ⁡ y = ⋃ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F
21 5 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ y ∈ A → F ⁡ y ∈ B
22 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ A → y ∈ A
23 1 restuni ⊢ J ∈ Top ∧ A ⊆ C → A = ⋃ J ↾ 𝑡 A
24 3 6 23 syl2anc ⊢ φ → A = ⋃ J ↾ 𝑡 A
25 24 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ A → A = ⋃ J ↾ 𝑡 A
26 22 25 eleqtrd ⊢ φ ∧ y ∈ A → y ∈ ⋃ J ↾ 𝑡 A
27 fvex ⊢ cls ⁡ J ⁡ A ∈ V
28 7 27 eqeltrrdi ⊢ φ → C ∈ V
29 28 6 ssexd ⊢ φ → A ∈ V
30 resttop ⊢ J ∈ Top ∧ A ∈ V → J ↾ 𝑡 A ∈ Top
31 3 29 30 syl2anc ⊢ φ → J ↾ 𝑡 A ∈ Top
32 haustop ⊢ K ∈ Haus → K ∈ Top
33 4 32 syl ⊢ φ → K ∈ Top
34 24 feq2d ⊢ φ → F : A ⟶ B ↔ F : ⋃ J ↾ 𝑡 A ⟶ B
35 5 34 mpbid ⊢ φ → F : ⋃ J ↾ 𝑡 A ⟶ B
36 eqid ⊢ ⋃ J ↾ 𝑡 A = ⋃ J ↾ 𝑡 A
37 36 2 cnnei ⊢ J ↾ 𝑡 A ∈ Top ∧ K ∈ Top ∧ F : ⋃ J ↾ 𝑡 A ⟶ B → F ∈ J ↾ 𝑡 A Cn K ↔ ∀ y ∈ ⋃ J ↾ 𝑡 A ∀ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y ∃ v ∈ nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y F v ⊆ w
38 31 33 35 37 syl3anc ⊢ φ → F ∈ J ↾ 𝑡 A Cn K ↔ ∀ y ∈ ⋃ J ↾ 𝑡 A ∀ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y ∃ v ∈ nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y F v ⊆ w
39 10 38 mpbid ⊢ φ → ∀ y ∈ ⋃ J ↾ 𝑡 A ∀ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y ∃ v ∈ nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y F v ⊆ w
40 39 r19.21bi ⊢ φ ∧ y ∈ ⋃ J ↾ 𝑡 A → ∀ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y ∃ v ∈ nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y F v ⊆ w
41 26 40 syldan ⊢ φ ∧ y ∈ A → ∀ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y ∃ v ∈ nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y F v ⊆ w
42 41 r19.21bi ⊢ φ ∧ y ∈ A ∧ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y → ∃ v ∈ nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y F v ⊆ w
43 snssi ⊢ y ∈ A → y ⊆ A
44 1 neitr ⊢ J ∈ Top ∧ A ⊆ C ∧ y ⊆ A → nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y = nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A
45 3 6 43 44 syl2an3an ⊢ φ ∧ y ∈ A → nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y = nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A
46 45 rexeqdv ⊢ φ ∧ y ∈ A → ∃ v ∈ nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y F v ⊆ w ↔ ∃ v ∈ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A F v ⊆ w
47 46 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ A ∧ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y → ∃ v ∈ nei ⁡ J ↾ 𝑡 A ⁡ y F v ⊆ w ↔ ∃ v ∈ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A F v ⊆ w
48 42 47 mpbid ⊢ φ ∧ y ∈ A ∧ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y → ∃ v ∈ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A F v ⊆ w
49 48 ralrimiva ⊢ φ ∧ y ∈ A → ∀ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y ∃ v ∈ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A F v ⊆ w
50 4 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ A → K ∈ Haus
51 2 toptopon ⊢ K ∈ Top ↔ K ∈ TopOn ⁡ B
52 51 biimpi ⊢ K ∈ Top → K ∈ TopOn ⁡ B
53 50 32 52 3syl ⊢ φ ∧ y ∈ A → K ∈ TopOn ⁡ B
54 7 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ A → cls ⁡ J ⁡ A = C
55 18 54 eleqtrrd ⊢ φ ∧ y ∈ A → y ∈ cls ⁡ J ⁡ A
56 1 toptopon ⊢ J ∈ Top ↔ J ∈ TopOn ⁡ C
57 3 56 sylib ⊢ φ → J ∈ TopOn ⁡ C
58 57 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ A → J ∈ TopOn ⁡ C
59 6 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ A → A ⊆ C
60 trnei ⊢ J ∈ TopOn ⁡ C ∧ A ⊆ C ∧ y ∈ C → y ∈ cls ⁡ J ⁡ A ↔ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ∈ Fil ⁡ A
61 58 59 18 60 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ A → y ∈ cls ⁡ J ⁡ A ↔ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ∈ Fil ⁡ A
62 55 61 mpbid ⊢ φ ∧ y ∈ A → nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ∈ Fil ⁡ A
63 5 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ A → F : A ⟶ B
64 flfnei ⊢ K ∈ TopOn ⁡ B ∧ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ∈ Fil ⁡ A ∧ F : A ⟶ B → F ⁡ y ∈ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ↔ F ⁡ y ∈ B ∧ ∀ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y ∃ v ∈ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A F v ⊆ w
65 53 62 63 64 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ A → F ⁡ y ∈ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ↔ F ⁡ y ∈ B ∧ ∀ w ∈ nei ⁡ K ⁡ F ⁡ y ∃ v ∈ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A F v ⊆ w
66 21 49 65 mpbir2and ⊢ φ ∧ y ∈ A → F ⁡ y ∈ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F
67 eleq1w ⊢ x = y → x ∈ C ↔ y ∈ C
68 67 anbi2d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ C ↔ φ ∧ y ∈ C
69 sneq ⊢ x = y → x = y
70 69 fveq2d ⊢ x = y → nei ⁡ J ⁡ x = nei ⁡ J ⁡ y
71 70 oveq1d ⊢ x = y → nei ⁡ J ⁡ x ↾ 𝑡 A = nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A
72 71 oveq2d ⊢ x = y → K fLimf nei ⁡ J ⁡ x ↾ 𝑡 A = K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A
73 72 fveq1d ⊢ x = y → K fLimf nei ⁡ J ⁡ x ↾ 𝑡 A ⁡ F = K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F
74 73 neeq1d ⊢ x = y → K fLimf nei ⁡ J ⁡ x ↾ 𝑡 A ⁡ F ≠ ∅ ↔ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ≠ ∅
75 68 74 imbi12d ⊢ x = y → φ ∧ x ∈ C → K fLimf nei ⁡ J ⁡ x ↾ 𝑡 A ⁡ F ≠ ∅ ↔ φ ∧ y ∈ C → K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ≠ ∅
76 75 8 chvarvv ⊢ φ ∧ y ∈ C → K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ≠ ∅
77 18 76 syldan ⊢ φ ∧ y ∈ A → K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ≠ ∅
78 2 hausflf2 ⊢ K ∈ Haus ∧ nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ∈ Fil ⁡ A ∧ F : A ⟶ B ∧ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ≠ ∅ → K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ≈ 1 𝑜
79 50 62 63 77 78 syl31anc ⊢ φ ∧ y ∈ A → K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ≈ 1 𝑜
80 en1eqsn ⊢ F ⁡ y ∈ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ∧ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F ≈ 1 𝑜 → K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F = F ⁡ y
81 66 79 80 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ A → K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F = F ⁡ y
82 81 unieqd ⊢ φ ∧ y ∈ A → ⋃ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F = ⋃ F ⁡ y
83 fvex ⊢ F ⁡ y ∈ V
84 83 unisn ⊢ ⋃ F ⁡ y = F ⁡ y
85 82 84 eqtrdi ⊢ φ ∧ y ∈ A → ⋃ K fLimf nei ⁡ J ⁡ y ↾ 𝑡 A ⁡ F = F ⁡ y
86 17 20 85 3eqtrd ⊢ φ ∧ y ∈ A → J CnExt K ⁡ F ↾ A ⁡ y = F ⁡ y
87 14 15 86 eqfnfvd ⊢ φ → J CnExt K ⁡ F ↾ A = F