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Theorem xkocnv

Description: The inverse of the "currying" function F is the uncurrying function. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses xkohmeo.x ⊢ φ → J ∈ TopOn ⁡ X
xkohmeo.y ⊢ φ → K ∈ TopOn ⁡ Y
xkohmeo.f ⊢ F = f ∈ J × t K Cn L ⟼ x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
xkohmeo.j ⊢ φ → J ∈ N-Locally Comp
xkohmeo.k ⊢ φ → K ∈ N-Locally Comp
xkohmeo.l ⊢ φ → L ∈ Top
Assertion xkocnv ⊢ φ → F -1 = g ∈ J Cn L ^ ko K ⟼ x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 xkohmeo.x ⊢ φ → J ∈ TopOn ⁡ X
2 xkohmeo.y ⊢ φ → K ∈ TopOn ⁡ Y
3 xkohmeo.f ⊢ F = f ∈ J × t K Cn L ⟼ x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
4 xkohmeo.j ⊢ φ → J ∈ N-Locally Comp
5 xkohmeo.k ⊢ φ → K ∈ N-Locally Comp
6 xkohmeo.l ⊢ φ → L ∈ Top
7 simprr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y → g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
8 1 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → J ∈ TopOn ⁡ X
9 2 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → K ∈ TopOn ⁡ Y
10 txtopon ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ K ∈ TopOn ⁡ Y → J × t K ∈ TopOn ⁡ X × Y
11 1 2 10 syl2anc ⊢ φ → J × t K ∈ TopOn ⁡ X × Y
12 11 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → J × t K ∈ TopOn ⁡ X × Y
13 toptopon2 ⊢ L ∈ Top ↔ L ∈ TopOn ⁡ ⋃ L
14 6 13 sylib ⊢ φ → L ∈ TopOn ⁡ ⋃ L
15 14 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → L ∈ TopOn ⁡ ⋃ L
16 simpr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → f ∈ J × t K Cn L
17 cnf2 ⊢ J × t K ∈ TopOn ⁡ X × Y ∧ L ∈ TopOn ⁡ ⋃ L ∧ f ∈ J × t K Cn L → f : X × Y ⟶ ⋃ L
18 12 15 16 17 syl3anc ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → f : X × Y ⟶ ⋃ L
19 18 ffnd ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → f Fn X × Y
20 fnov ⊢ f Fn X × Y ↔ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ x f y
21 19 20 sylib ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ x f y
22 21 16 eqeltrrd ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → x ∈ X , y ∈ Y ⟼ x f y ∈ J × t K Cn L
23 8 9 22 cnmpt2k ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L → x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∈ J Cn L ^ ko K
24 23 adantrr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y → x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∈ J Cn L ^ ko K
25 7 24 eqeltrd ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y → g ∈ J Cn L ^ ko K
26 21 adantrr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y → f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ x f y
27 eqid ⊢ X = X
28 nfv ⊢ Ⅎ x φ
29 nfv ⊢ Ⅎ x f ∈ J × t K Cn L
30 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ x x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
31 30 nfeq2 ⊢ Ⅎ x g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
32 29 31 nfan ⊢ Ⅎ x f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
33 28 32 nfan ⊢ Ⅎ x φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
34 nfv ⊢ Ⅎ y φ
35 nfv ⊢ Ⅎ y f ∈ J × t K Cn L
36 nfcv ⊢ Ⅎ _ y X
37 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ y y ∈ Y ⟼ x f y
38 36 37 nfmpt ⊢ Ⅎ _ y x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
39 38 nfeq2 ⊢ Ⅎ y g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
40 35 39 nfan ⊢ Ⅎ y f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
41 34 40 nfan ⊢ Ⅎ y φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
42 nfv ⊢ Ⅎ y x ∈ X
43 41 42 nfan ⊢ Ⅎ y φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X
44 simplrr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
45 44 fveq1d ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → g ⁡ x = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ⁡ x
46 simprl ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → x ∈ X
47 toponmax ⊢ K ∈ TopOn ⁡ Y → Y ∈ K
48 2 47 syl ⊢ φ → Y ∈ K
49 48 ad2antrr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → Y ∈ K
50 49 mptexd ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → y ∈ Y ⟼ x f y ∈ V
51 eqid ⊢ x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
52 51 fvmpt2 ⊢ x ∈ X ∧ y ∈ Y ⟼ x f y ∈ V → x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ⁡ x = y ∈ Y ⟼ x f y
53 46 50 52 syl2anc ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ⁡ x = y ∈ Y ⟼ x f y
54 45 53 eqtrd ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → g ⁡ x = y ∈ Y ⟼ x f y
55 54 fveq1d ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → g ⁡ x ⁡ y = y ∈ Y ⟼ x f y ⁡ y
56 simprr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → y ∈ Y
57 ovex ⊢ x f y ∈ V
58 eqid ⊢ y ∈ Y ⟼ x f y = y ∈ Y ⟼ x f y
59 58 fvmpt2 ⊢ y ∈ Y ∧ x f y ∈ V → y ∈ Y ⟼ x f y ⁡ y = x f y
60 56 57 59 sylancl ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → y ∈ Y ⟼ x f y ⁡ y = x f y
61 55 60 eqtrd ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → g ⁡ x ⁡ y = x f y
62 61 expr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X → y ∈ Y → g ⁡ x ⁡ y = x f y
63 43 62 ralrimi ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X → ∀ y ∈ Y g ⁡ x ⁡ y = x f y
64 eqid ⊢ Y = Y
65 63 64 jctil ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ∧ x ∈ X → Y = Y ∧ ∀ y ∈ Y g ⁡ x ⁡ y = x f y
66 65 ex ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y → x ∈ X → Y = Y ∧ ∀ y ∈ Y g ⁡ x ⁡ y = x f y
67 33 66 ralrimi ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y → ∀ x ∈ X Y = Y ∧ ∀ y ∈ Y g ⁡ x ⁡ y = x f y
68 mpoeq123 ⊢ X = X ∧ ∀ x ∈ X Y = Y ∧ ∀ y ∈ Y g ⁡ x ⁡ y = x f y → x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ x f y
69 27 67 68 sylancr ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y → x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ x f y
70 26 69 eqtr4d ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y → f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
71 25 70 jca ⊢ φ ∧ f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y → g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
72 simprr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y → f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
73 1 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → J ∈ TopOn ⁡ X
74 2 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → K ∈ TopOn ⁡ Y
75 14 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → L ∈ TopOn ⁡ ⋃ L
76 5 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → K ∈ N-Locally Comp
77 nllytop ⊢ K ∈ N-Locally Comp → K ∈ Top
78 76 77 syl ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → K ∈ Top
79 6 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → L ∈ Top
80 eqid ⊢ L ^ ko K = L ^ ko K
81 80 xkotopon ⊢ K ∈ Top ∧ L ∈ Top → L ^ ko K ∈ TopOn ⁡ K Cn L
82 78 79 81 syl2anc ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → L ^ ko K ∈ TopOn ⁡ K Cn L
83 simpr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → g ∈ J Cn L ^ ko K
84 cnf2 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ L ^ ko K ∈ TopOn ⁡ K Cn L ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → g : X ⟶ K Cn L
85 73 82 83 84 syl3anc ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → g : X ⟶ K Cn L
86 85 feqmptd ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → g = x ∈ X ⟼ g ⁡ x
87 2 ad2antrr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ x ∈ X → K ∈ TopOn ⁡ Y
88 14 ad2antrr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ x ∈ X → L ∈ TopOn ⁡ ⋃ L
89 85 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ x ∈ X → g ⁡ x ∈ K Cn L
90 cnf2 ⊢ K ∈ TopOn ⁡ Y ∧ L ∈ TopOn ⁡ ⋃ L ∧ g ⁡ x ∈ K Cn L → g ⁡ x : Y ⟶ ⋃ L
91 87 88 89 90 syl3anc ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ x ∈ X → g ⁡ x : Y ⟶ ⋃ L
92 91 feqmptd ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ x ∈ X → g ⁡ x = y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
93 92 mpteq2dva ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → x ∈ X ⟼ g ⁡ x = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
94 86 93 eqtrd ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
95 94 83 eqeltrrd ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y ∈ J Cn L ^ ko K
96 73 74 75 76 95 cnmptk2 ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K → x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y ∈ J × t K Cn L
97 96 adantrr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y → x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y ∈ J × t K Cn L
98 72 97 eqeltrd ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y → f ∈ J × t K Cn L
99 94 adantrr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y → g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
100 nfv ⊢ Ⅎ x g ∈ J Cn L ^ ko K
101 nfmpo1 ⊢ Ⅎ _ x x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
102 101 nfeq2 ⊢ Ⅎ x f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
103 100 102 nfan ⊢ Ⅎ x g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
104 28 103 nfan ⊢ Ⅎ x φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
105 nfv ⊢ Ⅎ y g ∈ J Cn L ^ ko K
106 nfmpo2 ⊢ Ⅎ _ y x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
107 106 nfeq2 ⊢ Ⅎ y f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
108 105 107 nfan ⊢ Ⅎ y g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
109 34 108 nfan ⊢ Ⅎ y φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
110 109 42 nfan ⊢ Ⅎ y φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y ∧ x ∈ X
111 72 oveqd ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y → x f y = x x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y y
112 fvex ⊢ g ⁡ x ⁡ y ∈ V
113 eqid ⊢ x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
114 113 ovmpt4g ⊢ x ∈ X ∧ y ∈ Y ∧ g ⁡ x ⁡ y ∈ V → x x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y y = g ⁡ x ⁡ y
115 112 114 mp3an3 ⊢ x ∈ X ∧ y ∈ Y → x x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y y = g ⁡ x ⁡ y
116 111 115 sylan9eq ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y ∧ x ∈ X ∧ y ∈ Y → x f y = g ⁡ x ⁡ y
117 116 expr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y ∧ x ∈ X → y ∈ Y → x f y = g ⁡ x ⁡ y
118 110 117 ralrimi ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y ∧ x ∈ X → ∀ y ∈ Y x f y = g ⁡ x ⁡ y
119 mpteq12 ⊢ Y = Y ∧ ∀ y ∈ Y x f y = g ⁡ x ⁡ y → y ∈ Y ⟼ x f y = y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
120 64 118 119 sylancr ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y ∧ x ∈ X → y ∈ Y ⟼ x f y = y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
121 104 120 mpteq2da ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y → x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
122 99 121 eqtr4d ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y → g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
123 98 122 jca ⊢ φ ∧ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y → f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
124 71 123 impbida ⊢ φ → f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y ↔ g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
125 124 opabbidv ⊢ φ → g f | f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y = g f | g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
126 df-mpt ⊢ f ∈ J × t K Cn L ⟼ x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y = f g | f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
127 3 126 eqtri ⊢ F = f g | f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
128 127 cnveqi ⊢ F -1 = f g | f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y -1
129 cnvopab ⊢ f g | f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y -1 = g f | f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
130 128 129 eqtri ⊢ F -1 = g f | f ∈ J × t K Cn L ∧ g = x ∈ X ⟼ y ∈ Y ⟼ x f y
131 df-mpt ⊢ g ∈ J Cn L ^ ko K ⟼ x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y = g f | g ∈ J Cn L ^ ko K ∧ f = x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y
132 125 130 131 3eqtr4g ⊢ φ → F -1 = g ∈ J Cn L ^ ko K ⟼ x ∈ X , y ∈ Y ⟼ g ⁡ x ⁡ y