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Theorem ptpjopn

Description: The projection map is an open map. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses ptpjcn.1 Y = J
ptpjcn.2 J = 𝑡 F
Assertion ptpjopn A V F : A Top I A U J x Y x I U F I

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ptpjcn.1 Y = J
2 ptpjcn.2 J = 𝑡 F
3 df-ima x Y x I U = ran x Y x I U
4 elssuni U J U J
5 4 1 sseqtrrdi U J U Y
6 5 adantl A V F : A Top I A U J U Y
7 6 resmptd A V F : A Top I A U J x Y x I U = x U x I
8 7 rneqd A V F : A Top I A U J ran x Y x I U = ran x U x I
9 3 8 eqtrid A V F : A Top I A U J x Y x I U = ran x U x I
10 ffn F : A Top F Fn A
11 eqid s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y = s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y
12 11 ptval A V F Fn A 𝑡 F = topGen s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y
13 10 12 sylan2 A V F : A Top 𝑡 F = topGen s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y
14 2 13 eqtrid A V F : A Top J = topGen s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y
15 14 3adant3 A V F : A Top I A J = topGen s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y
16 15 eleq2d A V F : A Top I A U J U topGen s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y
17 16 biimpa A V F : A Top I A U J U topGen s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y
18 tg2 U topGen s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y s U w s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y s w w U
19 17 18 sylan A V F : A Top I A U J s U w s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y s w w U
20 vex w V
21 eqeq1 s = w s = y A g y w = y A g y
22 21 anbi2d s = w g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y w = y A g y
23 22 exbidv s = w g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y w = y A g y
24 20 23 elab w s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y w = y A g y
25 fveq2 y = I g y = g I
26 fveq2 y = I F y = F I
27 25 26 eleq12d y = I g y F y g I F I
28 simplr2 A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U y A g y F y
29 simpl3 A V F : A Top I A U J I A
30 29 ad3antrrr A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U I A
31 27 28 30 rspcdva A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U g I F I
32 fveq2 y = I s y = s I
33 32 25 eleq12d y = I s y g y s I g I
34 vex s V
35 34 elixp s y A g y s Fn A y A s y g y
36 35 simprbi s y A g y y A s y g y
37 36 ad2antrl A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U y A s y g y
38 33 37 30 rspcdva A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U s I g I
39 simplrr A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I y A g y U
40 simplrl A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A n = I k g I
41 fveq2 n = I g n = g I
42 41 adantl A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A n = I g n = g I
43 40 42 eleqtrrd A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A n = I k g n
44 fveq2 y = n s y = s n
45 fveq2 y = n g y = g n
46 44 45 eleq12d y = n s y g y s n g n
47 simplrl A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A s y A g y
48 47 36 syl A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A y A s y g y
49 simprr A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A n A
50 46 48 49 rspcdva A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A s n g n
51 50 adantr A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A ¬ n = I s n g n
52 43 51 ifclda A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A if n = I k s n g n
53 52 anassrs A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A if n = I k s n g n
54 53 ralrimiva A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A if n = I k s n g n
55 simpll1 A V F : A Top I A U J s U A V
56 55 ad3antrrr A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I A V
57 mptelixpg A V n A if n = I k s n n A g n n A if n = I k s n g n
58 56 57 syl A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A if n = I k s n n A g n n A if n = I k s n g n
59 54 58 mpbird A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A if n = I k s n n A g n
60 fveq2 n = y g n = g y
61 60 cbvixpv n A g n = y A g y
62 59 61 eleqtrdi A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A if n = I k s n y A g y
63 39 62 sseldd A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A if n = I k s n U
64 30 adantr A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I I A
65 iftrue n = I if n = I k s n = k
66 eqid n A if n = I k s n = n A if n = I k s n
67 vex k V
68 65 66 67 fvmpt I A n A if n = I k s n I = k
69 64 68 syl A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I n A if n = I k s n I = k
70 69 eqcomd A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I k = n A if n = I k s n I
71 fveq1 x = n A if n = I k s n x I = n A if n = I k s n I
72 71 rspceeqv n A if n = I k s n U k = n A if n = I k s n I x U k = x I
73 63 70 72 syl2anc A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I x U k = x I
74 eqid x U x I = x U x I
75 74 elrnmpt k V k ran x U x I x U k = x I
76 75 elv k ran x U x I x U k = x I
77 73 76 sylibr A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I k ran x U x I
78 77 ex A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U k g I k ran x U x I
79 78 ssrdv A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U g I ran x U x I
80 eleq2 z = g I s I z s I g I
81 sseq1 z = g I z ran x U x I g I ran x U x I
82 80 81 anbi12d z = g I s I z z ran x U x I s I g I g I ran x U x I
83 82 rspcev g I F I s I g I g I ran x U x I z F I s I z z ran x U x I
84 31 38 79 83 syl12anc A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U z F I s I z z ran x U x I
85 84 ex A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s y A g y y A g y U z F I s I z z ran x U x I
86 eleq2 w = y A g y s w s y A g y
87 sseq1 w = y A g y w U y A g y U
88 86 87 anbi12d w = y A g y s w w U s y A g y y A g y U
89 88 imbi1d w = y A g y s w w U z F I s I z z ran x U x I s y A g y y A g y U z F I s I z z ran x U x I
90 85 89 syl5ibrcom A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y w = y A g y s w w U z F I s I z z ran x U x I
91 90 expimpd A V F : A Top I A U J s U g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y w = y A g y s w w U z F I s I z z ran x U x I
92 91 exlimdv A V F : A Top I A U J s U g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y w = y A g y s w w U z F I s I z z ran x U x I
93 24 92 syl5bi A V F : A Top I A U J s U w s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y s w w U z F I s I z z ran x U x I
94 93 rexlimdv A V F : A Top I A U J s U w s | g g Fn A y A g y F y z Fin y A z g y = F y s = y A g y s w w U z F I s I z z ran x U x I
95 19 94 mpd A V F : A Top I A U J s U z F I s I z z ran x U x I
96 95 ralrimiva A V F : A Top I A U J s U z F I s I z z ran x U x I
97 fvex s I V
98 97 rgenw s U s I V
99 fveq1 x = s x I = s I
100 99 cbvmptv x U x I = s U s I
101 eleq1 y = s I y z s I z
102 101 anbi1d y = s I y z z ran x U x I s I z z ran x U x I
103 102 rexbidv y = s I z F I y z z ran x U x I z F I s I z z ran x U x I
104 100 103 ralrnmptw s U s I V y ran x U x I z F I y z z ran x U x I s U z F I s I z z ran x U x I
105 98 104 ax-mp y ran x U x I z F I y z z ran x U x I s U z F I s I z z ran x U x I
106 96 105 sylibr A V F : A Top I A U J y ran x U x I z F I y z z ran x U x I
107 simpl2 A V F : A Top I A U J F : A Top
108 107 29 ffvelrnd A V F : A Top I A U J F I Top
109 eltop2 F I Top ran x U x I F I y ran x U x I z F I y z z ran x U x I
110 108 109 syl A V F : A Top I A U J ran x U x I F I y ran x U x I z F I y z z ran x U x I
111 106 110 mpbird A V F : A Top I A U J ran x U x I F I
112 9 111 eqeltrd A V F : A Top I A U J x Y x I U F I