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Theorem tmdcn2

Description: Write out the definition of continuity of +g explicitly. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses tmdcn2.1 ⊢ B = Base G
tmdcn2.2 ⊢ J = TopOpen ⁡ G
tmdcn2.3 ⊢ + ˙ = + G
Assertion tmdcn2 ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → ∃ u ∈ J ∃ v ∈ J X ∈ u ∧ Y ∈ v ∧ ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x + ˙ y ∈ U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tmdcn2.1 ⊢ B = Base G
2 tmdcn2.2 ⊢ J = TopOpen ⁡ G
3 tmdcn2.3 ⊢ + ˙ = + G
4 2 1 tmdtopon ⊢ G ∈ TopMnd → J ∈ TopOn ⁡ B
5 4 ad2antrr ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → J ∈ TopOn ⁡ B
6 eqid ⊢ + 𝑓 ⁡ G = + 𝑓 ⁡ G
7 2 6 tmdcn ⊢ G ∈ TopMnd → + 𝑓 ⁡ G ∈ J × t J Cn J
8 7 ad2antrr ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → + 𝑓 ⁡ G ∈ J × t J Cn J
9 simpr1 ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → X ∈ B
10 simpr2 ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → Y ∈ B
11 9 10 opelxpd ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → X Y ∈ B × B
12 txtopon ⊢ J ∈ TopOn ⁡ B ∧ J ∈ TopOn ⁡ B → J × t J ∈ TopOn ⁡ B × B
13 5 5 12 syl2anc ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → J × t J ∈ TopOn ⁡ B × B
14 toponuni ⊢ J × t J ∈ TopOn ⁡ B × B → B × B = ⋃ J × t J
15 13 14 syl ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → B × B = ⋃ J × t J
16 11 15 eleqtrd ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → X Y ∈ ⋃ J × t J
17 eqid ⊢ ⋃ J × t J = ⋃ J × t J
18 17 cncnpi ⊢ + 𝑓 ⁡ G ∈ J × t J Cn J ∧ X Y ∈ ⋃ J × t J → + 𝑓 ⁡ G ∈ J × t J CnP J ⁡ X Y
19 8 16 18 syl2anc ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → + 𝑓 ⁡ G ∈ J × t J CnP J ⁡ X Y
20 simplr ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → U ∈ J
21 1 3 6 plusfval ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X + 𝑓 ⁡ G Y = X + ˙ Y
22 9 10 21 syl2anc ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → X + 𝑓 ⁡ G Y = X + ˙ Y
23 simpr3 ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → X + ˙ Y ∈ U
24 22 23 eqeltrd ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → X + 𝑓 ⁡ G Y ∈ U
25 5 5 19 20 9 10 24 txcnpi ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → ∃ u ∈ J ∃ v ∈ J X ∈ u ∧ Y ∈ v ∧ u × v ⊆ + 𝑓 ⁡ G -1 U
26 dfss3 ⊢ u × v ⊆ + 𝑓 ⁡ G -1 U ↔ ∀ z ∈ u × v z ∈ + 𝑓 ⁡ G -1 U
27 eleq1 ⊢ z = x y → z ∈ + 𝑓 ⁡ G -1 U ↔ x y ∈ + 𝑓 ⁡ G -1 U
28 1 6 plusffn ⊢ + 𝑓 ⁡ G Fn B × B
29 elpreima ⊢ + 𝑓 ⁡ G Fn B × B → x y ∈ + 𝑓 ⁡ G -1 U ↔ x y ∈ B × B ∧ + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y ∈ U
30 28 29 ax-mp ⊢ x y ∈ + 𝑓 ⁡ G -1 U ↔ x y ∈ B × B ∧ + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y ∈ U
31 27 30 bitrdi ⊢ z = x y → z ∈ + 𝑓 ⁡ G -1 U ↔ x y ∈ B × B ∧ + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y ∈ U
32 31 ralxp ⊢ ∀ z ∈ u × v z ∈ + 𝑓 ⁡ G -1 U ↔ ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x y ∈ B × B ∧ + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y ∈ U
33 26 32 bitri ⊢ u × v ⊆ + 𝑓 ⁡ G -1 U ↔ ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x y ∈ B × B ∧ + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y ∈ U
34 opelxp ⊢ x y ∈ B × B ↔ x ∈ B ∧ y ∈ B
35 df-ov ⊢ x + 𝑓 ⁡ G y = + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y
36 1 3 6 plusfval ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ B → x + 𝑓 ⁡ G y = x + ˙ y
37 35 36 eqtr3id ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ B → + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y = x + ˙ y
38 34 37 sylbi ⊢ x y ∈ B × B → + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y = x + ˙ y
39 38 eleq1d ⊢ x y ∈ B × B → + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y ∈ U ↔ x + ˙ y ∈ U
40 39 biimpa ⊢ x y ∈ B × B ∧ + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y ∈ U → x + ˙ y ∈ U
41 40 2ralimi ⊢ ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x y ∈ B × B ∧ + 𝑓 ⁡ G ⁡ x y ∈ U → ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x + ˙ y ∈ U
42 33 41 sylbi ⊢ u × v ⊆ + 𝑓 ⁡ G -1 U → ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x + ˙ y ∈ U
43 42 3anim3i ⊢ X ∈ u ∧ Y ∈ v ∧ u × v ⊆ + 𝑓 ⁡ G -1 U → X ∈ u ∧ Y ∈ v ∧ ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x + ˙ y ∈ U
44 43 reximi ⊢ ∃ v ∈ J X ∈ u ∧ Y ∈ v ∧ u × v ⊆ + 𝑓 ⁡ G -1 U → ∃ v ∈ J X ∈ u ∧ Y ∈ v ∧ ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x + ˙ y ∈ U
45 44 reximi ⊢ ∃ u ∈ J ∃ v ∈ J X ∈ u ∧ Y ∈ v ∧ u × v ⊆ + 𝑓 ⁡ G -1 U → ∃ u ∈ J ∃ v ∈ J X ∈ u ∧ Y ∈ v ∧ ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x + ˙ y ∈ U
46 25 45 syl ⊢ G ∈ TopMnd ∧ U ∈ J ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X + ˙ Y ∈ U → ∃ u ∈ J ∃ v ∈ J X ∈ u ∧ Y ∈ v ∧ ∀ x ∈ u ∀ y ∈ v x + ˙ y ∈ U