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Theorem 1stccnp

Description: A mapping is continuous at P in a first-countable space X iff it is sequentially continuous at P , meaning that the image under F of every sequence converging at P converges to F ( P ) . This proof uses ax-cc , but only via 1stcelcls , so it could be refactored into a proof that continuity and sequential continuity are the same in sequential spaces. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses 1stccnp.1 ⊢ φ → J ∈ 1 st 𝜔
1stccnp.2 ⊢ φ → J ∈ TopOn ⁡ X
1stccnp.3 ⊢ φ → K ∈ TopOn ⁡ Y
1stccnp.4 ⊢ φ → P ∈ X
Assertion 1stccnp ⊢ φ → F ∈ J CnP K ⁡ P ↔ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 1stccnp.1 ⊢ φ → J ∈ 1 st 𝜔
2 1stccnp.2 ⊢ φ → J ∈ TopOn ⁡ X
3 1stccnp.3 ⊢ φ → K ∈ TopOn ⁡ Y
4 1stccnp.4 ⊢ φ → P ∈ X
5 2 3 jca ⊢ φ → J ∈ TopOn ⁡ X ∧ K ∈ TopOn ⁡ Y
6 cnpf2 ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ K ∈ TopOn ⁡ Y ∧ F ∈ J CnP K ⁡ P → F : X ⟶ Y
7 6 3expa ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ K ∈ TopOn ⁡ Y ∧ F ∈ J CnP K ⁡ P → F : X ⟶ Y
8 5 7 sylan ⊢ φ ∧ F ∈ J CnP K ⁡ P → F : X ⟶ Y
9 simprr ⊢ φ ∧ F ∈ J CnP K ⁡ P ∧ f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → f ⇝t ⁡ J P
10 simplr ⊢ φ ∧ F ∈ J CnP K ⁡ P ∧ f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∈ J CnP K ⁡ P
11 9 10 lmcnp ⊢ φ ∧ F ∈ J CnP K ⁡ P ∧ f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P
12 11 ex ⊢ φ ∧ F ∈ J CnP K ⁡ P → f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P
13 12 alrimiv ⊢ φ ∧ F ∈ J CnP K ⁡ P → ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P
14 8 13 jca ⊢ φ ∧ F ∈ J CnP K ⁡ P → F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P
15 simprl ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → F : X ⟶ Y
16 fal ⊢ ¬ ⊥
17 19.29 ⊢ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ ∃ f f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → ∃ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P
18 simprl ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u
19 difss ⊢ X ∖ F -1 u ⊆ X
20 fss ⊢ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ X ∖ F -1 u ⊆ X → f : ℕ ⟶ X
21 18 19 20 sylancl ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → f : ℕ ⟶ X
22 simprr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → f ⇝t ⁡ J P
23 21 22 jca ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P
24 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
25 simplrr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → F ⁡ P ∈ u
26 1zzd ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → 1 ∈ ℤ
27 simprr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P
28 simplrl ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → u ∈ K
29 24 25 26 27 28 lmcvg ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → ∃ j ∈ ℕ ∀ k ∈ ℤ ≥ j F ∘ f ⁡ k ∈ u
30 24 r19.2uz ⊢ ∃ j ∈ ℕ ∀ k ∈ ℤ ≥ j F ∘ f ⁡ k ∈ u → ∃ k ∈ ℕ F ∘ f ⁡ k ∈ u
31 simprll ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u
32 31 ffnd ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → f Fn ℕ
33 fvco2 ⊢ f Fn ℕ ∧ k ∈ ℕ → F ∘ f ⁡ k = F ⁡ f ⁡ k
34 32 33 sylan ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → F ∘ f ⁡ k = F ⁡ f ⁡ k
35 34 eleq1d ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → F ∘ f ⁡ k ∈ u ↔ F ⁡ f ⁡ k ∈ u
36 31 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → f ⁡ k ∈ X ∖ F -1 u
37 36 eldifad ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → f ⁡ k ∈ X
38 simplr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → F : X ⟶ Y
39 38 ad2antrr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → F : X ⟶ Y
40 ffn ⊢ F : X ⟶ Y → F Fn X
41 elpreima ⊢ F Fn X → f ⁡ k ∈ F -1 u ↔ f ⁡ k ∈ X ∧ F ⁡ f ⁡ k ∈ u
42 39 40 41 3syl ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → f ⁡ k ∈ F -1 u ↔ f ⁡ k ∈ X ∧ F ⁡ f ⁡ k ∈ u
43 36 eldifbd ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → ¬ f ⁡ k ∈ F -1 u
44 43 pm2.21d ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → f ⁡ k ∈ F -1 u → ⊥
45 42 44 sylbird ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → f ⁡ k ∈ X ∧ F ⁡ f ⁡ k ∈ u → ⊥
46 37 45 mpand ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → F ⁡ f ⁡ k ∈ u → ⊥
47 35 46 sylbid ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ k ∈ ℕ → F ∘ f ⁡ k ∈ u → ⊥
48 47 rexlimdva ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → ∃ k ∈ ℕ F ∘ f ⁡ k ∈ u → ⊥
49 30 48 syl5 ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → ∃ j ∈ ℕ ∀ k ∈ ℤ ≥ j F ∘ f ⁡ k ∈ u → ⊥
50 29 49 mpd ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P ∧ F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → ⊥
51 50 expr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → ⊥
52 23 51 embantd ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → ⊥
53 52 ex ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → ⊥
54 53 impcomd ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → ⊥
55 54 exlimdv ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ∃ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → ⊥
56 17 55 syl5 ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ ∃ f f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → ⊥
57 56 exp4b ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y → u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → ∃ f f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → ⊥
58 57 com23 ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y → ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ∃ f f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → ⊥
59 58 impr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ∃ f f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → ⊥
60 59 imp ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ∃ f f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P → ⊥
61 16 60 mtoi ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ¬ ∃ f f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P
62 1 ad2antrr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → J ∈ 1 st 𝜔
63 2 ad2antrr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → J ∈ TopOn ⁡ X
64 toponuni ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X → X = ⋃ J
65 63 64 syl ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → X = ⋃ J
66 19 65 sseqtrid ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → X ∖ F -1 u ⊆ ⋃ J
67 eqid ⊢ ⋃ J = ⋃ J
68 67 1stcelcls ⊢ J ∈ 1 st 𝜔 ∧ X ∖ F -1 u ⊆ ⋃ J → P ∈ cls ⁡ J ⁡ X ∖ F -1 u ↔ ∃ f f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P
69 62 66 68 syl2anc ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → P ∈ cls ⁡ J ⁡ X ∖ F -1 u ↔ ∃ f f : ℕ ⟶ X ∖ F -1 u ∧ f ⇝t ⁡ J P
70 61 69 mtbird ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ¬ P ∈ cls ⁡ J ⁡ X ∖ F -1 u
71 topontop ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X → J ∈ Top
72 63 71 syl ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → J ∈ Top
73 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → P ∈ X
74 73 65 eleqtrd ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → P ∈ ⋃ J
75 67 elcls ⊢ J ∈ Top ∧ X ∖ F -1 u ⊆ ⋃ J ∧ P ∈ ⋃ J → P ∈ cls ⁡ J ⁡ X ∖ F -1 u ↔ ∀ v ∈ J P ∈ v → v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅
76 72 66 74 75 syl3anc ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → P ∈ cls ⁡ J ⁡ X ∖ F -1 u ↔ ∀ v ∈ J P ∈ v → v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅
77 70 76 mtbid ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ¬ ∀ v ∈ J P ∈ v → v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅
78 15 ad2antrr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → F : X ⟶ Y
79 78 ffund ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → Fun ⁡ F
80 toponss ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ v ∈ J → v ⊆ X
81 63 80 sylan ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → v ⊆ X
82 78 fdmd ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → dom ⁡ F = X
83 81 82 sseqtrrd ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → v ⊆ dom ⁡ F
84 funimass3 ⊢ Fun ⁡ F ∧ v ⊆ dom ⁡ F → F v ⊆ u ↔ v ⊆ F -1 u
85 79 83 84 syl2anc ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → F v ⊆ u ↔ v ⊆ F -1 u
86 dfss2 ⊢ v ⊆ X ↔ v ∩ X = v
87 81 86 sylib ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → v ∩ X = v
88 87 sseq1d ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → v ∩ X ⊆ F -1 u ↔ v ⊆ F -1 u
89 85 88 bitr4d ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → F v ⊆ u ↔ v ∩ X ⊆ F -1 u
90 nne ⊢ ¬ v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅ ↔ v ∩ X ∖ F -1 u = ∅
91 inssdif0 ⊢ v ∩ X ⊆ F -1 u ↔ v ∩ X ∖ F -1 u = ∅
92 90 91 bitr4i ⊢ ¬ v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅ ↔ v ∩ X ⊆ F -1 u
93 89 92 bitr4di ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → F v ⊆ u ↔ ¬ v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅
94 93 anbi2d ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u ∧ v ∈ J → P ∈ v ∧ F v ⊆ u ↔ P ∈ v ∧ ¬ v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅
95 94 rexbidva ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ F v ⊆ u ↔ ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ ¬ v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅
96 rexanali ⊢ ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ ¬ v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅ ↔ ¬ ∀ v ∈ J P ∈ v → v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅
97 95 96 bitrdi ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ F v ⊆ u ↔ ¬ ∀ v ∈ J P ∈ v → v ∩ X ∖ F -1 u ≠ ∅
98 77 97 mpbird ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K ∧ F ⁡ P ∈ u → ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ F v ⊆ u
99 98 expr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P ∧ u ∈ K → F ⁡ P ∈ u → ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ F v ⊆ u
100 99 ralrimiva ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → ∀ u ∈ K F ⁡ P ∈ u → ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ F v ⊆ u
101 iscnp ⊢ J ∈ TopOn ⁡ X ∧ K ∈ TopOn ⁡ Y ∧ P ∈ X → F ∈ J CnP K ⁡ P ↔ F : X ⟶ Y ∧ ∀ u ∈ K F ⁡ P ∈ u → ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ F v ⊆ u
102 2 3 4 101 syl3anc ⊢ φ → F ∈ J CnP K ⁡ P ↔ F : X ⟶ Y ∧ ∀ u ∈ K F ⁡ P ∈ u → ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ F v ⊆ u
103 102 adantr ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → F ∈ J CnP K ⁡ P ↔ F : X ⟶ Y ∧ ∀ u ∈ K F ⁡ P ∈ u → ∃ v ∈ J P ∈ v ∧ F v ⊆ u
104 15 100 103 mpbir2and ⊢ φ ∧ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P → F ∈ J CnP K ⁡ P
105 14 104 impbida ⊢ φ → F ∈ J CnP K ⁡ P ↔ F : X ⟶ Y ∧ ∀ f f : ℕ ⟶ X ∧ f ⇝t ⁡ J P → F ∘ f ⇝t ⁡ K F ⁡ P