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Theorem fcfval

Description: The set of cluster points of a function. (Contributed by Jeff Hankins, 24-Nov-2009) (Revised by Stefan O'Rear, 9-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion fcfval ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ F : Y ⟶ X → J fClusf L ⁡ F = J fClus X FilMap F ⁡ L

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-fcf ⊢ fClusf = j ∈ Top , f ∈ ⋃ ran ⁡ Fil ⟼ g ∈ ⋃ j ⋃ f ⟼ j fClus ⋃ j FilMap g ⁡ f
2 1 a1i ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y → fClusf = j ∈ Top , f ∈ ⋃ ran ⁡ Fil ⟼ g ∈ ⋃ j ⋃ f ⟼ j fClus ⋃ j FilMap g ⁡ f
3 simprl ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → j = J
4 3 unieqd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → ⋃ j = ⋃ J
5 toponuni ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X → X = ⋃ J
6 5 ad2antrr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → X = ⋃ J
7 4 6 eqtr4d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → ⋃ j = X
8 unieq ⊢ f = L → ⋃ f = ⋃ L
9 8 ad2antll ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → ⋃ f = ⋃ L
10 filunibas ⊢ L ∈ Fil ⁡ Y → ⋃ L = Y
11 10 ad2antlr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → ⋃ L = Y
12 9 11 eqtrd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → ⋃ f = Y
13 7 12 oveq12d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → ⋃ j ⋃ f = X Y
14 7 oveq1d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → ⋃ j FilMap g = X FilMap g
15 simprr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → f = L
16 14 15 fveq12d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → ⋃ j FilMap g ⁡ f = X FilMap g ⁡ L
17 3 16 oveq12d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → j fClus ⋃ j FilMap g ⁡ f = J fClus X FilMap g ⁡ L
18 13 17 mpteq12dv ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ j = J ∧ f = L → g ∈ ⋃ j ⋃ f ⟼ j fClus ⋃ j FilMap g ⁡ f = g ∈ X Y ⟼ J fClus X FilMap g ⁡ L
19 topontop ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X → J ∈ Top
20 19 adantr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y → J ∈ Top
21 fvssunirn ⊢ Fil ⁡ Y ⊆ ⋃ ran ⁡ Fil
22 21 sseli ⊢ L ∈ Fil ⁡ Y → L ∈ ⋃ ran ⁡ Fil
23 22 adantl ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y → L ∈ ⋃ ran ⁡ Fil
24 ovex ⊢ X Y ∈ V
25 24 mptex ⊢ g ∈ X Y ⟼ J fClus X FilMap g ⁡ L ∈ V
26 25 a1i ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y → g ∈ X Y ⟼ J fClus X FilMap g ⁡ L ∈ V
27 2 18 20 23 26 ovmpod ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y → J fClusf L = g ∈ X Y ⟼ J fClus X FilMap g ⁡ L
28 27 3adant3 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ F : Y ⟶ X → J fClusf L = g ∈ X Y ⟼ J fClus X FilMap g ⁡ L
29 simpr ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ F : Y ⟶ X ∧ g = F → g = F
30 29 oveq2d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ F : Y ⟶ X ∧ g = F → X FilMap g = X FilMap F
31 30 fveq1d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ F : Y ⟶ X ∧ g = F → X FilMap g ⁡ L = X FilMap F ⁡ L
32 31 oveq2d ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ F : Y ⟶ X ∧ g = F → J fClus X FilMap g ⁡ L = J fClus X FilMap F ⁡ L
33 toponmax ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X → X ∈ J
34 filtop ⊢ L ∈ Fil ⁡ Y → Y ∈ L
35 elmapg ⊢ X ∈ J ∧ Y ∈ L → F ∈ X Y ↔ F : Y ⟶ X
36 33 34 35 syl2an ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y → F ∈ X Y ↔ F : Y ⟶ X
37 36 biimp3ar ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ F : Y ⟶ X → F ∈ X Y
38 ovexd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ F : Y ⟶ X → J fClus X FilMap F ⁡ L ∈ V
39 28 32 37 38 fvmptd ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ∈ Fil ⁡ Y ∧ F : Y ⟶ X → J fClusf L ⁡ F = J fClus X FilMap F ⁡ L