Metamath Proof Explorer


Theorem gg-rmulccn

Description: Multiplication by a real constant is a continuous function. (Contributed by Thierry Arnoux, 23-May-2017) Avoid ax-mulf . (Revised by GG, 16-Mar-2025)

Ref Expression
Hypotheses gg-rmulccn.1 โŠข ๐ฝ = ( topGen โ€˜ ran (,) )
gg-rmulccn.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
Assertion gg-rmulccn ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โˆˆ ( ๐ฝ Cn ๐ฝ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 gg-rmulccn.1 โŠข ๐ฝ = ( topGen โ€˜ ran (,) )
2 gg-rmulccn.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
3 eqid โŠข ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) = ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld )
4 3 cnfldtopon โŠข ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โˆˆ ( TopOn โ€˜ โ„‚ )
5 4 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โˆˆ ( TopOn โ€˜ โ„‚ ) )
6 5 cnmptid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) )
7 2 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
8 5 5 7 cnmptc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ๐ถ ) โˆˆ ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) )
9 3 mpomulcn โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ , ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ง ) ) โˆˆ ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ร—t ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) )
10 9 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ , ๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ง ) ) โˆˆ ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ร—t ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) )
11 oveq12 โŠข ( ( ๐‘ฆ = ๐‘ฅ โˆง ๐‘ง = ๐ถ ) โ†’ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ง ) = ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) )
12 5 6 8 5 5 10 11 cnmpt12 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โˆˆ ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) )
13 ax-resscn โŠข โ„ โŠ† โ„‚
14 unicntop โŠข โ„‚ = โˆช ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld )
15 14 cnrest โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โˆˆ ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) โˆง โ„ โŠ† โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โˆˆ ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) )
16 12 13 15 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โˆˆ ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) )
17 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
18 7 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
19 17 18 mulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
20 19 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
21 eqid โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) )
22 21 fnmpt โŠข ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) Fn โ„‚ )
23 20 22 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) Fn โ„‚ )
24 13 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„ โŠ† โ„‚ )
25 23 24 fnssresd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) Fn โ„ )
26 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐‘ค โˆˆ โ„ )
27 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ค โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) = ( ๐‘ค ยท ๐ถ ) )
28 resmpt โŠข ( โ„ โŠ† โ„‚ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) )
29 13 28 ax-mp โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) )
30 ovex โŠข ( ๐‘ค ยท ๐ถ ) โˆˆ V
31 27 29 30 fvmpt โŠข ( ๐‘ค โˆˆ โ„ โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โ€˜ ๐‘ค ) = ( ๐‘ค ยท ๐ถ ) )
32 26 31 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โ€˜ ๐‘ค ) = ( ๐‘ค ยท ๐ถ ) )
33 2 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
34 26 33 remulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐‘ค ยท ๐ถ ) โˆˆ โ„ )
35 32 34 eqeltrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ค โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โ€˜ ๐‘ค ) โˆˆ โ„ )
36 35 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ค โˆˆ โ„ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โ€˜ ๐‘ค ) โˆˆ โ„ )
37 fnfvrnss โŠข ( ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) Fn โ„ โˆง โˆ€ ๐‘ค โˆˆ โ„ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โ€˜ ๐‘ค ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ran ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โŠ† โ„ )
38 25 36 37 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ran ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โŠ† โ„ )
39 cnrest2 โŠข ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โˆˆ ( TopOn โ€˜ โ„‚ ) โˆง ran ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โŠ† โ„ โˆง โ„ โŠ† โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โˆˆ ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) โ†” ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โˆˆ ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) Cn ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) ) ) )
40 4 38 24 39 mp3an2i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โˆˆ ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) Cn ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) ) โ†” ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โˆˆ ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) Cn ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) ) ) )
41 16 40 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โ†พ โ„ ) โˆˆ ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) Cn ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) ) )
42 3 tgioo2 โŠข ( topGen โ€˜ ran (,) ) = ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ )
43 1 42 eqtri โŠข ๐ฝ = ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ )
44 43 43 oveq12i โŠข ( ๐ฝ Cn ๐ฝ ) = ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) Cn ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) )
45 44 eqcomi โŠข ( ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) Cn ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt โ„ ) ) = ( ๐ฝ Cn ๐ฝ )
46 41 29 45 3eltr3g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†ฆ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ) โˆˆ ( ๐ฝ Cn ๐ฝ ) )