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Theorem cnpfcf

Description: A function F is continuous at point A iff F respects cluster points there. (Contributed by Jeff Hankins, 14-Nov-2009) (Revised by Stefan O'Rear, 9-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion cnpfcf J TopOn X K TopOn Y A X F J CnP K A F : X Y f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cnpf2 J TopOn X K TopOn Y F J CnP K A F : X Y
2 1 3expa J TopOn X K TopOn Y F J CnP K A F : X Y
3 2 3adantl3 J TopOn X K TopOn Y A X F J CnP K A F : X Y
4 topontop K TopOn Y K Top
5 cnpfcfi K Top A J fClus f F J CnP K A F A K fClusf f F
6 5 3com23 K Top F J CnP K A A J fClus f F A K fClusf f F
7 6 3expia K Top F J CnP K A A J fClus f F A K fClusf f F
8 4 7 sylan K TopOn Y F J CnP K A A J fClus f F A K fClusf f F
9 8 ralrimivw K TopOn Y F J CnP K A f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F
10 9 3ad2antl2 J TopOn X K TopOn Y A X F J CnP K A f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F
11 3 10 jca J TopOn X K TopOn Y A X F J CnP K A F : X Y f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F
12 11 ex J TopOn X K TopOn Y A X F J CnP K A F : X Y f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F
13 simplrl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h g Fil X
14 filfbas g Fil X g fBas X
15 13 14 syl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h g fBas X
16 simprl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h h Fil Y
17 simpllr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h F : X Y
18 simprr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h Y FilMap F g h
19 15 16 17 18 fmfnfm J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f
20 r19.29 f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F f Fil X g f h = Y FilMap F f f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F g f h = Y FilMap F f
21 flimfcls J fLim f J fClus f
22 simpll1 J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g J TopOn X
23 22 ad2antrr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f J TopOn X
24 simprl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f f Fil X
25 simprrl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f g f
26 flimss2 J TopOn X f Fil X g f J fLim g J fLim f
27 23 24 25 26 syl3anc J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f J fLim g J fLim f
28 simprr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g A J fLim g
29 28 ad2antrr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f A J fLim g
30 27 29 sseldd J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f A J fLim f
31 21 30 sselid J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f A J fClus f
32 simpll2 J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g K TopOn Y
33 32 ad2antrr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f K TopOn Y
34 simplr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g F : X Y
35 34 ad2antrr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f F : X Y
36 fcfval K TopOn Y f Fil X F : X Y K fClusf f F = K fClus Y FilMap F f
37 33 24 35 36 syl3anc J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f K fClusf f F = K fClus Y FilMap F f
38 simprrr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f h = Y FilMap F f
39 38 oveq2d J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f K fClus h = K fClus Y FilMap F f
40 37 39 eqtr4d J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f K fClusf f F = K fClus h
41 40 eleq2d J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f F A K fClusf f F F A K fClus h
42 41 biimpd J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f F A K fClusf f F F A K fClus h
43 31 42 embantd J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f A J fClus f F A K fClusf f F F A K fClus h
44 43 expr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X g f h = Y FilMap F f A J fClus f F A K fClusf f F F A K fClus h
45 44 impcomd J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F g f h = Y FilMap F f F A K fClus h
46 45 rexlimdva J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F g f h = Y FilMap F f F A K fClus h
47 20 46 syl5 J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F f Fil X g f h = Y FilMap F f F A K fClus h
48 19 47 mpan2d J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F F A K fClus h
49 48 expr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F F A K fClus h
50 49 com23 J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F Y FilMap F g h F A K fClus h
51 50 ralrimdva J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F h Fil Y Y FilMap F g h F A K fClus h
52 toponmax K TopOn Y Y K
53 32 52 syl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g Y K
54 simprl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g g Fil X
55 54 14 syl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g g fBas X
56 fmfil Y K g fBas X F : X Y Y FilMap F g Fil Y
57 53 55 34 56 syl3anc J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g Y FilMap F g Fil Y
58 toponuni K TopOn Y Y = K
59 32 58 syl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g Y = K
60 59 fveq2d J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g Fil Y = Fil K
61 57 60 eleqtrd J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g Y FilMap F g Fil K
62 eqid K = K
63 62 flimfnfcls Y FilMap F g Fil K F A K fLim Y FilMap F g h Fil K Y FilMap F g h F A K fClus h
64 61 63 syl J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g F A K fLim Y FilMap F g h Fil K Y FilMap F g h F A K fClus h
65 flfval K TopOn Y g Fil X F : X Y K fLimf g F = K fLim Y FilMap F g
66 32 54 34 65 syl3anc J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g K fLimf g F = K fLim Y FilMap F g
67 66 eleq2d J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g F A K fLimf g F F A K fLim Y FilMap F g
68 60 raleqdv J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g h Fil Y Y FilMap F g h F A K fClus h h Fil K Y FilMap F g h F A K fClus h
69 64 67 68 3bitr4d J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g F A K fLimf g F h Fil Y Y FilMap F g h F A K fClus h
70 51 69 sylibrd J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F F A K fLimf g F
71 70 expr J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X A J fLim g f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F F A K fLimf g F
72 71 com23 J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y g Fil X f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F A J fLim g F A K fLimf g F
73 72 ralrimdva J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F g Fil X A J fLim g F A K fLimf g F
74 73 imdistanda J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F F : X Y g Fil X A J fLim g F A K fLimf g F
75 cnpflf J TopOn X K TopOn Y A X F J CnP K A F : X Y g Fil X A J fLim g F A K fLimf g F
76 74 75 sylibrd J TopOn X K TopOn Y A X F : X Y f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F F J CnP K A
77 12 76 impbid J TopOn X K TopOn Y A X F J CnP K A F : X Y f Fil X A J fClus f F A K fClusf f F