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Theorem ucnval

Description: The set of all uniformly continuous function from uniform space U to uniform space V . (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Nov-2017)

Ref Expression
Assertion ucnval ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → U uCn V = f ∈ Y X | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → f ⁡ x s f ⁡ y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 elfvunirn ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X → U ∈ ⋃ ran ⁡ UnifOn
2 1 adantr ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → U ∈ ⋃ ran ⁡ UnifOn
3 elfvunirn ⊢ V ∈ UnifOn ⁡ Y → V ∈ ⋃ ran ⁡ UnifOn
4 3 adantl ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → V ∈ ⋃ ran ⁡ UnifOn
5 ovex ⊢ dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U ∈ V
6 5 rabex ⊢ f ∈ dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ∈ V
7 6 a1i ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → f ∈ dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ∈ V
8 simpr ⊢ u = U ∧ v = V → v = V
9 8 unieqd ⊢ u = U ∧ v = V → ⋃ v = ⋃ V
10 9 dmeqd ⊢ u = U ∧ v = V → dom ⁡ ⋃ v = dom ⁡ ⋃ V
11 simpl ⊢ u = U ∧ v = V → u = U
12 11 unieqd ⊢ u = U ∧ v = V → ⋃ u = ⋃ U
13 12 dmeqd ⊢ u = U ∧ v = V → dom ⁡ ⋃ u = dom ⁡ ⋃ U
14 10 13 oveq12d ⊢ u = U ∧ v = V → dom ⁡ ⋃ v dom ⁡ ⋃ u = dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U
15 13 raleqdv ⊢ u = U ∧ v = V → ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ u x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ↔ ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
16 13 15 raleqbidv ⊢ u = U ∧ v = V → ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ u ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ u x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
17 11 16 rexeqbidv ⊢ u = U ∧ v = V → ∃ r ∈ u ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ u ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ u x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ↔ ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
18 8 17 raleqbidv ⊢ u = U ∧ v = V → ∀ s ∈ v ∃ r ∈ u ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ u ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ u x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ↔ ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
19 14 18 rabeqbidv ⊢ u = U ∧ v = V → f ∈ dom ⁡ ⋃ v dom ⁡ ⋃ u | ∀ s ∈ v ∃ r ∈ u ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ u ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ u x r y → f ⁡ x s f ⁡ y = f ∈ dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
20 df-ucn ⊢ uCn = u ∈ ⋃ ran ⁡ UnifOn , v ∈ ⋃ ran ⁡ UnifOn ⟼ f ∈ dom ⁡ ⋃ v dom ⁡ ⋃ u | ∀ s ∈ v ∃ r ∈ u ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ u ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ u x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
21 19 20 ovmpoga ⊢ U ∈ ⋃ ran ⁡ UnifOn ∧ V ∈ ⋃ ran ⁡ UnifOn ∧ f ∈ dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ∈ V → U uCn V = f ∈ dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
22 2 4 7 21 syl3anc ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → U uCn V = f ∈ dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
23 ustbas2 ⊢ V ∈ UnifOn ⁡ Y → Y = dom ⁡ ⋃ V
24 ustbas2 ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X → X = dom ⁡ ⋃ U
25 23 24 oveqan12rd ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → Y X = dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U
26 24 adantr ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → X = dom ⁡ ⋃ U
27 26 raleqdv ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → ∀ y ∈ X x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ↔ ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
28 26 27 raleqbidv ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
29 28 rexbidv ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ↔ ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
30 29 ralbidv ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → f ⁡ x s f ⁡ y ↔ ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
31 25 30 rabeqbidv ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → f ∈ Y X | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → f ⁡ x s f ⁡ y = f ∈ dom ⁡ ⋃ V dom ⁡ ⋃ U | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ dom ⁡ ⋃ U ∀ y ∈ dom ⁡ ⋃ U x r y → f ⁡ x s f ⁡ y
32 22 31 eqtr4d ⊢ U ∈ UnifOn ⁡ X ∧ V ∈ UnifOn ⁡ Y → U uCn V = f ∈ Y X | ∀ s ∈ V ∃ r ∈ U ∀ x ∈ X ∀ y ∈ X x r y → f ⁡ x s f ⁡ y