Metamath Proof Explorer


Theorem cnmptk1p

Description: The evaluation of a curried function by a one-arg function is jointly continuous. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Mar-2015) (Revised by Mario Carneiro, 22-Aug-2015)

Ref Expression
Hypotheses cnmptk1p.j ⊢ ( 𝜑 → 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) )
cnmptk1p.k ⊢ ( 𝜑 → 𝐾 ∈ ( TopOn ‘ 𝑌 ) )
cnmptk1p.l ⊢ ( 𝜑 → 𝐿 ∈ ( TopOn ‘ 𝑍 ) )
cnmptk1p.n ⊢ ( 𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑛-Locally Comp )
cnmptk1p.a ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ) ∈ ( 𝐽 Cn ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) ) )
cnmptk1p.b ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵 ) ∈ ( 𝐽 Cn 𝐾 ) )
cnmptk1p.c ⊢ ( 𝑦 = 𝐵 → 𝐴 = 𝐶 )
Assertion cnmptk1p ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐶 ) ∈ ( 𝐽 Cn 𝐿 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cnmptk1p.j ⊢ ( 𝜑 → 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) )
2 cnmptk1p.k ⊢ ( 𝜑 → 𝐾 ∈ ( TopOn ‘ 𝑌 ) )
3 cnmptk1p.l ⊢ ( 𝜑 → 𝐿 ∈ ( TopOn ‘ 𝑍 ) )
4 cnmptk1p.n ⊢ ( 𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑛-Locally Comp )
5 cnmptk1p.a ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ) ∈ ( 𝐽 Cn ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) ) )
6 cnmptk1p.b ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵 ) ∈ ( 𝐽 Cn 𝐾 ) )
7 cnmptk1p.c ⊢ ( 𝑦 = 𝐵 → 𝐴 = 𝐶 )
8 eqid ⊢ ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) = ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 )
9 cnf2 ⊢ ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐾 ∈ ( TopOn ‘ 𝑌 ) ∧ ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵 ) ∈ ( 𝐽 Cn 𝐾 ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵 ) : 𝑋 ⟶ 𝑌 )
10 1 2 6 9 syl3anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵 ) : 𝑋 ⟶ 𝑌 )
11 10 fvmptelcdm ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → 𝐵 ∈ 𝑌 )
12 7 eleq1d ⊢ ( 𝑦 = 𝐵 → ( 𝐴 ∈ 𝑍 ↔ 𝐶 ∈ 𝑍 ) )
13 2 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → 𝐾 ∈ ( TopOn ‘ 𝑌 ) )
14 3 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → 𝐿 ∈ ( TopOn ‘ 𝑍 ) )
15 nllytop ⊢ ( 𝐾 ∈ 𝑛-Locally Comp → 𝐾 ∈ Top )
16 4 15 syl ⊢ ( 𝜑 → 𝐾 ∈ Top )
17 topontop ⊢ ( 𝐿 ∈ ( TopOn ‘ 𝑍 ) → 𝐿 ∈ Top )
18 3 17 syl ⊢ ( 𝜑 → 𝐿 ∈ Top )
19 eqid ⊢ ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) = ( 𝐿 ↑ko 𝐾 )
20 19 xkotopon ⊢ ( ( 𝐾 ∈ Top ∧ 𝐿 ∈ Top ) → ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) ∈ ( TopOn ‘ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) ) )
21 16 18 20 syl2anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) ∈ ( TopOn ‘ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) ) )
22 cnf2 ⊢ ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) ∈ ( TopOn ‘ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ) ∈ ( 𝐽 Cn ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) ) ) → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ) : 𝑋 ⟶ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) )
23 1 21 5 22 syl3anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ) : 𝑋 ⟶ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) )
24 23 fvmptelcdm ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) )
25 cnf2 ⊢ ( ( 𝐾 ∈ ( TopOn ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐿 ∈ ( TopOn ‘ 𝑍 ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) ) → ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) : 𝑌 ⟶ 𝑍 )
26 13 14 24 25 syl3anc ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) : 𝑌 ⟶ 𝑍 )
27 8 fmpt ⊢ ( ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 𝐴 ∈ 𝑍 ↔ ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) : 𝑌 ⟶ 𝑍 )
28 26 27 sylibr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 𝐴 ∈ 𝑍 )
29 12 28 11 rspcdva ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → 𝐶 ∈ 𝑍 )
30 8 7 11 29 fvmptd3 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ‘ 𝐵 ) = 𝐶 )
31 30 mpteq2dva ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ( ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ‘ 𝐵 ) ) = ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐶 ) )
32 eqid ⊢ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) = ( 𝐾 Cn 𝐿 )
33 toponuni ⊢ ( 𝐾 ∈ ( TopOn ‘ 𝑌 ) → 𝑌 = ∪ 𝐾 )
34 2 33 syl ⊢ ( 𝜑 → 𝑌 = ∪ 𝐾 )
35 mpoeq12 ⊢ ( ( ( 𝐾 Cn 𝐿 ) = ( 𝐾 Cn 𝐿 ) ∧ 𝑌 = ∪ 𝐾 ) → ( 𝑓 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) , 𝑧 ∈ 𝑌 ↦ ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) ) = ( 𝑓 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) , 𝑧 ∈ ∪ 𝐾 ↦ ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) ) )
36 32 34 35 sylancr ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑓 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) , 𝑧 ∈ 𝑌 ↦ ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) ) = ( 𝑓 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) , 𝑧 ∈ ∪ 𝐾 ↦ ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) ) )
37 eqid ⊢ ∪ 𝐾 = ∪ 𝐾
38 eqid ⊢ ( 𝑓 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) , 𝑧 ∈ ∪ 𝐾 ↦ ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) ) = ( 𝑓 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) , 𝑧 ∈ ∪ 𝐾 ↦ ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) )
39 37 38 xkofvcn ⊢ ( ( 𝐾 ∈ 𝑛-Locally Comp ∧ 𝐿 ∈ Top ) → ( 𝑓 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) , 𝑧 ∈ ∪ 𝐾 ↦ ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) ) ∈ ( ( ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) ×t 𝐾 ) Cn 𝐿 ) )
40 4 18 39 syl2anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑓 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) , 𝑧 ∈ ∪ 𝐾 ↦ ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) ) ∈ ( ( ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) ×t 𝐾 ) Cn 𝐿 ) )
41 36 40 eqeltrd ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑓 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) , 𝑧 ∈ 𝑌 ↦ ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) ) ∈ ( ( ( 𝐿 ↑ko 𝐾 ) ×t 𝐾 ) Cn 𝐿 ) )
42 fveq1 ⊢ ( 𝑓 = ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) → ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) = ( ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ‘ 𝑧 ) )
43 fveq2 ⊢ ( 𝑧 = 𝐵 → ( ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ‘ 𝑧 ) = ( ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ‘ 𝐵 ) )
44 42 43 sylan9eq ⊢ ( ( 𝑓 = ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ∧ 𝑧 = 𝐵 ) → ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) = ( ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ‘ 𝐵 ) )
45 1 5 6 21 2 41 44 cnmpt12 ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ( ( 𝑦 ∈ 𝑌 ↦ 𝐴 ) ‘ 𝐵 ) ) ∈ ( 𝐽 Cn 𝐿 ) )
46 31 45 eqeltrrd ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐶 ) ∈ ( 𝐽 Cn 𝐿 ) )