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Theorem ghmcnp

Description: A group homomorphism on topological groups is continuous everywhere if it is continuous at any point. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses ghmcnp.x X = Base G
ghmcnp.j J = TopOpen G
ghmcnp.k K = TopOpen H
Assertion ghmcnp G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A A X F J Cn K

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ghmcnp.x X = Base G
2 ghmcnp.j J = TopOpen G
3 ghmcnp.k K = TopOpen H
4 eqid J = J
5 4 cnprcl F J CnP K A A J
6 5 a1i G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A A J
7 2 1 tmdtopon G TopMnd J TopOn X
8 7 3ad2ant1 G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H J TopOn X
9 8 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A J TopOn X
10 simpl2 G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A H TopMnd
11 eqid Base H = Base H
12 3 11 tmdtopon H TopMnd K TopOn Base H
13 10 12 syl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A K TopOn Base H
14 simpr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A F J CnP K A
15 cnpf2 J TopOn X K TopOn Base H F J CnP K A F : X Base H
16 9 13 14 15 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A F : X Base H
17 16 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X F : X Base H
18 14 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F J CnP K A
19 eqid w Base H F x - G A + H w = w Base H F x - G A + H w
20 19 mptpreima w Base H F x - G A + H w -1 y = w Base H | F x - G A + H w y
21 10 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y H TopMnd
22 16 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F : X Base H
23 simpll3 G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F G GrpHom H
24 ghmgrp1 F G GrpHom H G Grp
25 23 24 syl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y G Grp
26 simprl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y x X
27 5 adantl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A A J
28 toponuni J TopOn X X = J
29 9 28 syl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A X = J
30 27 29 eleqtrrd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A A X
31 30 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y A X
32 eqid - G = - G
33 1 32 grpsubcl G Grp x X A X x - G A X
34 25 26 31 33 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y x - G A X
35 22 34 ffvelrnd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F x - G A Base H
36 eqid + H = + H
37 19 11 36 3 tmdlactcn H TopMnd F x - G A Base H w Base H F x - G A + H w K Cn K
38 21 35 37 syl2anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w Base H F x - G A + H w K Cn K
39 simprrl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y y K
40 cnima w Base H F x - G A + H w K Cn K y K w Base H F x - G A + H w -1 y K
41 38 39 40 syl2anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w Base H F x - G A + H w -1 y K
42 20 41 eqeltrrid G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w Base H | F x - G A + H w y K
43 oveq2 w = F A F x - G A + H w = F x - G A + H F A
44 43 eleq1d w = F A F x - G A + H w y F x - G A + H F A y
45 22 31 ffvelrnd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F A Base H
46 eqid - H = - H
47 1 32 46 ghmsub F G GrpHom H x X A X F x - G A = F x - H F A
48 23 26 31 47 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F x - G A = F x - H F A
49 48 oveq1d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F x - G A + H F A = F x - H F A + H F A
50 ghmgrp2 F G GrpHom H H Grp
51 23 50 syl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y H Grp
52 22 26 ffvelrnd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F x Base H
53 11 36 46 grpnpcan H Grp F x Base H F A Base H F x - H F A + H F A = F x
54 51 52 45 53 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F x - H F A + H F A = F x
55 49 54 eqtrd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F x - G A + H F A = F x
56 simprrr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F x y
57 55 56 eqeltrd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F x - G A + H F A y
58 44 45 57 elrabd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y F A w Base H | F x - G A + H w y
59 cnpimaex F J CnP K A w Base H | F x - G A + H w y K F A w Base H | F x - G A + H w y z J A z F z w Base H | F x - G A + H w y
60 18 42 58 59 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z F z w Base H | F x - G A + H w y
61 ssrab F z w Base H | F x - G A + H w y F z Base H w F z F x - G A + H w y
62 61 simprbi F z w Base H | F x - G A + H w y w F z F x - G A + H w y
63 22 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J F : X Base H
64 63 ffnd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J F Fn X
65 9 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y J TopOn X
66 toponss J TopOn X z J z X
67 65 66 sylan G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J z X
68 oveq2 w = F v F x - G A + H w = F x - G A + H F v
69 68 eleq1d w = F v F x - G A + H w y F x - G A + H F v y
70 69 ralima F Fn X z X w F z F x - G A + H w y v z F x - G A + H F v y
71 64 67 70 syl2anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J w F z F x - G A + H w y v z F x - G A + H F v y
72 62 71 syl5ib G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J F z w Base H | F x - G A + H w y v z F x - G A + H F v y
73 eqid w X A - G x + G w = w X A - G x + G w
74 73 mptpreima w X A - G x + G w -1 z = w X | A - G x + G w z
75 simpl1 G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A G TopMnd
76 75 ad2antrr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y G TopMnd
77 25 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y G Grp
78 31 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y A X
79 26 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y x X
80 1 32 grpsubcl G Grp A X x X A - G x X
81 77 78 79 80 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y A - G x X
82 eqid + G = + G
83 73 1 82 2 tmdlactcn G TopMnd A - G x X w X A - G x + G w J Cn J
84 76 81 83 syl2anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y w X A - G x + G w J Cn J
85 simprl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y z J
86 cnima w X A - G x + G w J Cn J z J w X A - G x + G w -1 z J
87 84 85 86 syl2anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y w X A - G x + G w -1 z J
88 74 87 eqeltrrid G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y w X | A - G x + G w z J
89 oveq2 w = x A - G x + G w = A - G x + G x
90 89 eleq1d w = x A - G x + G w z A - G x + G x z
91 1 82 32 grpnpcan G Grp A X x X A - G x + G x = A
92 77 78 79 91 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y A - G x + G x = A
93 simprrl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y A z
94 92 93 eqeltrd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y A - G x + G x z
95 90 79 94 elrabd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y x w X | A - G x + G w z
96 simprrr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y v z F x - G A + H F v y
97 fveq2 v = A - G x + G w F v = F A - G x + G w
98 97 oveq2d v = A - G x + G w F x - G A + H F v = F x - G A + H F A - G x + G w
99 98 eleq1d v = A - G x + G w F x - G A + H F v y F x - G A + H F A - G x + G w y
100 99 rspccv v z F x - G A + H F v y A - G x + G w z F x - G A + H F A - G x + G w y
101 96 100 syl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y A - G x + G w z F x - G A + H F A - G x + G w y
102 101 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y w X A - G x + G w z F x - G A + H F A - G x + G w y
103 23 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X F G GrpHom H
104 34 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X x - G A X
105 103 24 syl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X G Grp
106 31 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X A X
107 26 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X x X
108 105 106 107 80 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X A - G x X
109 simpr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X w X
110 1 82 grpcl G Grp A - G x X w X A - G x + G w X
111 105 108 109 110 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X A - G x + G w X
112 1 82 36 ghmlin F G GrpHom H x - G A X A - G x + G w X F x - G A + G A - G x + G w = F x - G A + H F A - G x + G w
113 103 104 111 112 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X F x - G A + G A - G x + G w = F x - G A + H F A - G x + G w
114 eqid inv g G = inv g G
115 1 32 114 grpinvsub G Grp x X A X inv g G x - G A = A - G x
116 105 107 106 115 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X inv g G x - G A = A - G x
117 116 oveq2d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X x - G A + G inv g G x - G A = x - G A + G A - G x
118 eqid 0 G = 0 G
119 1 82 118 114 grprinv G Grp x - G A X x - G A + G inv g G x - G A = 0 G
120 105 104 119 syl2anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X x - G A + G inv g G x - G A = 0 G
121 117 120 eqtr3d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X x - G A + G A - G x = 0 G
122 121 oveq1d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X x - G A + G A - G x + G w = 0 G + G w
123 1 82 grpass G Grp x - G A X A - G x X w X x - G A + G A - G x + G w = x - G A + G A - G x + G w
124 105 104 108 109 123 syl13anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X x - G A + G A - G x + G w = x - G A + G A - G x + G w
125 1 82 118 grplid G Grp w X 0 G + G w = w
126 105 109 125 syl2anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X 0 G + G w = w
127 122 124 126 3eqtr3d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X x - G A + G A - G x + G w = w
128 127 fveq2d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X F x - G A + G A - G x + G w = F w
129 113 128 eqtr3d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y w X F x - G A + H F A - G x + G w = F w
130 129 adantlr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y w X F x - G A + H F A - G x + G w = F w
131 130 eleq1d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y w X F x - G A + H F A - G x + G w y F w y
132 102 131 sylibd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y w X A - G x + G w z F w y
133 132 ralrimiva G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y w X A - G x + G w z F w y
134 fveq2 v = w F v = F w
135 134 eleq1d v = w F v y F w y
136 135 ralrab2 v w X | A - G x + G w z F v y w X A - G x + G w z F w y
137 133 136 sylibr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y v w X | A - G x + G w z F v y
138 22 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y F : X Base H
139 138 ffund G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y Fun F
140 ssrab2 w X | A - G x + G w z X
141 138 fdmd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y dom F = X
142 140 141 sseqtrrid G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y w X | A - G x + G w z dom F
143 funimass4 Fun F w X | A - G x + G w z dom F F w X | A - G x + G w z y v w X | A - G x + G w z F v y
144 139 142 143 syl2anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y F w X | A - G x + G w z y v w X | A - G x + G w z F v y
145 137 144 mpbird G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y F w X | A - G x + G w z y
146 eleq2 u = w X | A - G x + G w z x u x w X | A - G x + G w z
147 imaeq2 u = w X | A - G x + G w z F u = F w X | A - G x + G w z
148 147 sseq1d u = w X | A - G x + G w z F u y F w X | A - G x + G w z y
149 146 148 anbi12d u = w X | A - G x + G w z x u F u y x w X | A - G x + G w z F w X | A - G x + G w z y
150 149 rspcev w X | A - G x + G w z J x w X | A - G x + G w z F w X | A - G x + G w z y u J x u F u y
151 88 95 145 150 syl12anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y u J x u F u y
152 151 expr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z v z F x - G A + H F v y u J x u F u y
153 72 152 sylan2d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z F z w Base H | F x - G A + H w y u J x u F u y
154 153 rexlimdva G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y z J A z F z w Base H | F x - G A + H w y u J x u F u y
155 60 154 mpd G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y u J x u F u y
156 155 anassrs G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y u J x u F u y
157 156 expr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y u J x u F u y
158 157 ralrimiva G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X y K F x y u J x u F u y
159 9 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X J TopOn X
160 13 adantr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X K TopOn Base H
161 simpr G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X x X
162 iscnp J TopOn X K TopOn Base H x X F J CnP K x F : X Base H y K F x y u J x u F u y
163 159 160 161 162 syl3anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X F J CnP K x F : X Base H y K F x y u J x u F u y
164 17 158 163 mpbir2and G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X F J CnP K x
165 164 ralrimiva G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A x X F J CnP K x
166 cncnp J TopOn X K TopOn Base H F J Cn K F : X Base H x X F J CnP K x
167 9 13 166 syl2anc G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A F J Cn K F : X Base H x X F J CnP K x
168 16 165 167 mpbir2and G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A F J Cn K
169 168 ex G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A F J Cn K
170 6 169 jcad G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A A J F J Cn K
171 4 cncnpi F J Cn K A J F J CnP K A
172 171 ancoms A J F J Cn K F J CnP K A
173 170 172 impbid1 G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A A J F J Cn K
174 8 28 syl G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H X = J
175 174 eleq2d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H A X A J
176 175 anbi1d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H A X F J Cn K A J F J Cn K
177 173 176 bitr4d G TopMnd H TopMnd F G GrpHom H F J CnP K A A X F J Cn K