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Theorem hmeoco

Description: The composite of two homeomorphisms is a homeomorphism. (Contributed by FL, 9-Mar-2007) (Proof shortened by Mario Carneiro, 23-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion hmeoco ( ( 𝐹 ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐾 ) ∧ 𝐺 ∈ ( 𝐾 Homeo 𝐿 ) ) → ( 𝐺𝐹 ) ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐿 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hmeocn ( 𝐹 ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐾 ) → 𝐹 ∈ ( 𝐽 Cn 𝐾 ) )
2 hmeocn ( 𝐺 ∈ ( 𝐾 Homeo 𝐿 ) → 𝐺 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) )
3 cnco ( ( 𝐹 ∈ ( 𝐽 Cn 𝐾 ) ∧ 𝐺 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐿 ) ) → ( 𝐺𝐹 ) ∈ ( 𝐽 Cn 𝐿 ) )
4 1 2 3 syl2an ( ( 𝐹 ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐾 ) ∧ 𝐺 ∈ ( 𝐾 Homeo 𝐿 ) ) → ( 𝐺𝐹 ) ∈ ( 𝐽 Cn 𝐿 ) )
5 cnvco ( 𝐺𝐹 ) = ( 𝐹 𝐺 )
6 hmeocnvcn ( 𝐺 ∈ ( 𝐾 Homeo 𝐿 ) → 𝐺 ∈ ( 𝐿 Cn 𝐾 ) )
7 hmeocnvcn ( 𝐹 ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐾 ) → 𝐹 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐽 ) )
8 cnco ( ( 𝐺 ∈ ( 𝐿 Cn 𝐾 ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝐾 Cn 𝐽 ) ) → ( 𝐹 𝐺 ) ∈ ( 𝐿 Cn 𝐽 ) )
9 6 7 8 syl2anr ( ( 𝐹 ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐾 ) ∧ 𝐺 ∈ ( 𝐾 Homeo 𝐿 ) ) → ( 𝐹 𝐺 ) ∈ ( 𝐿 Cn 𝐽 ) )
10 5 9 eqeltrid ( ( 𝐹 ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐾 ) ∧ 𝐺 ∈ ( 𝐾 Homeo 𝐿 ) ) → ( 𝐺𝐹 ) ∈ ( 𝐿 Cn 𝐽 ) )
11 ishmeo ( ( 𝐺𝐹 ) ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐿 ) ↔ ( ( 𝐺𝐹 ) ∈ ( 𝐽 Cn 𝐿 ) ∧ ( 𝐺𝐹 ) ∈ ( 𝐿 Cn 𝐽 ) ) )
12 4 10 11 sylanbrc ( ( 𝐹 ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐾 ) ∧ 𝐺 ∈ ( 𝐾 Homeo 𝐿 ) ) → ( 𝐺𝐹 ) ∈ ( 𝐽 Homeo 𝐿 ) )