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Theorem fmcncfil

Description: The image of a Cauchy filter by a continuous filter map is a Cauchy filter. (Contributed by Thierry Arnoux, 12-Nov-2017)

Ref Expression
Hypotheses fmcncfil.1 J = MetOpen D
fmcncfil.2 K = MetOpen E
Assertion fmcncfil D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D Y FilMap F B CauFil E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fmcncfil.1 J = MetOpen D
2 fmcncfil.2 K = MetOpen E
3 simpl2 D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D E ∞Met Y
4 simpl1 D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D D CMet X
5 1 cmetcvg D CMet X B CauFil D J fLim B
6 n0 J fLim B x x J fLim B
7 5 6 sylib D CMet X B CauFil D x x J fLim B
8 4 7 sylancom D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D x x J fLim B
9 cmetmet D CMet X D Met X
10 metxmet D Met X D ∞Met X
11 4 9 10 3syl D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D D ∞Met X
12 cfilfil D ∞Met X B CauFil D B Fil X
13 11 12 sylancom D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D B Fil X
14 1 mopntopon D ∞Met X J TopOn X
15 11 14 syl D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D J TopOn X
16 2 mopntopon E ∞Met Y K TopOn Y
17 3 16 syl D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D K TopOn Y
18 simpl3 D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D F J Cn K
19 cnflf J TopOn X K TopOn Y F J Cn K F : X Y b Fil X x J fLim b F x K fLimf b F
20 19 simplbda J TopOn X K TopOn Y F J Cn K b Fil X x J fLim b F x K fLimf b F
21 15 17 18 20 syl21anc D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D b Fil X x J fLim b F x K fLimf b F
22 oveq2 b = B J fLim b = J fLim B
23 oveq2 b = B K fLimf b = K fLimf B
24 23 fveq1d b = B K fLimf b F = K fLimf B F
25 24 eleq2d b = B F x K fLimf b F F x K fLimf B F
26 22 25 raleqbidv b = B x J fLim b F x K fLimf b F x J fLim B F x K fLimf B F
27 26 rspcv B Fil X b Fil X x J fLim b F x K fLimf b F x J fLim B F x K fLimf B F
28 13 21 27 sylc D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D x J fLim B F x K fLimf B F
29 df-ral x J fLim B F x K fLimf B F x x J fLim B F x K fLimf B F
30 28 29 sylib D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D x x J fLim B F x K fLimf B F
31 19.29r x x J fLim B x x J fLim B F x K fLimf B F x x J fLim B x J fLim B F x K fLimf B F
32 pm3.35 x J fLim B x J fLim B F x K fLimf B F F x K fLimf B F
33 32 eximi x x J fLim B x J fLim B F x K fLimf B F x F x K fLimf B F
34 31 33 syl x x J fLim B x x J fLim B F x K fLimf B F x F x K fLimf B F
35 8 30 34 syl2anc D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D x F x K fLimf B F
36 1 2 metcn D ∞Met X E ∞Met Y F J Cn K F : X Y x X e + d + y X x D y < d F x E F y < e
37 36 biimpa D ∞Met X E ∞Met Y F J Cn K F : X Y x X e + d + y X x D y < d F x E F y < e
38 11 3 18 37 syl21anc D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D F : X Y x X e + d + y X x D y < d F x E F y < e
39 38 simpld D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D F : X Y
40 flfval K TopOn Y B Fil X F : X Y K fLimf B F = K fLim Y FilMap F B
41 17 13 39 40 syl3anc D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D K fLimf B F = K fLim Y FilMap F B
42 41 eleq2d D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D F x K fLimf B F F x K fLim Y FilMap F B
43 42 exbidv D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D x F x K fLimf B F x F x K fLim Y FilMap F B
44 35 43 mpbid D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D x F x K fLim Y FilMap F B
45 2 flimcfil E ∞Met Y F x K fLim Y FilMap F B Y FilMap F B CauFil E
46 45 ex E ∞Met Y F x K fLim Y FilMap F B Y FilMap F B CauFil E
47 46 exlimdv E ∞Met Y x F x K fLim Y FilMap F B Y FilMap F B CauFil E
48 3 44 47 sylc D CMet X E ∞Met Y F J Cn K B CauFil D Y FilMap F B CauFil E