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Theorem isflf

Description: The property of being a limit point of a function. (Contributed by Jeff Hankins, 8-Nov-2009) (Revised by Stefan O'Rear, 7-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion isflf ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( 𝐴 ∈ ( ( 𝐽 fLimf 𝐿 ) ‘ 𝐹 ) ↔ ( 𝐴𝑋 ∧ ∀ 𝑜𝐽 ( 𝐴𝑜 → ∃ 𝑠𝐿 ( 𝐹𝑠 ) ⊆ 𝑜 ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 flfval ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( ( 𝐽 fLimf 𝐿 ) ‘ 𝐹 ) = ( 𝐽 fLim ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ) )
2 1 eleq2d ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( 𝐴 ∈ ( ( 𝐽 fLimf 𝐿 ) ‘ 𝐹 ) ↔ 𝐴 ∈ ( 𝐽 fLim ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ) ) )
3 simp1 ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) )
4 toponmax ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) → 𝑋𝐽 )
5 4 3ad2ant1 ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → 𝑋𝐽 )
6 filfbas ( 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) → 𝐿 ∈ ( fBas ‘ 𝑌 ) )
7 6 3ad2ant2 ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → 𝐿 ∈ ( fBas ‘ 𝑌 ) )
8 simp3 ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → 𝐹 : 𝑌𝑋 )
9 fmfil ( ( 𝑋𝐽𝐿 ∈ ( fBas ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ∈ ( Fil ‘ 𝑋 ) )
10 5 7 8 9 syl3anc ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ∈ ( Fil ‘ 𝑋 ) )
11 flimopn ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ∈ ( Fil ‘ 𝑋 ) ) → ( 𝐴 ∈ ( 𝐽 fLim ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ) ↔ ( 𝐴𝑋 ∧ ∀ 𝑜𝐽 ( 𝐴𝑜𝑜 ∈ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ) ) ) )
12 3 10 11 syl2anc ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( 𝐴 ∈ ( 𝐽 fLim ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ) ↔ ( 𝐴𝑋 ∧ ∀ 𝑜𝐽 ( 𝐴𝑜𝑜 ∈ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ) ) ) )
13 toponss ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑜𝐽 ) → 𝑜𝑋 )
14 3 13 sylan ( ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) ∧ 𝑜𝐽 ) → 𝑜𝑋 )
15 elfm ( ( 𝑋𝐽𝐿 ∈ ( fBas ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( 𝑜 ∈ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ↔ ( 𝑜𝑋 ∧ ∃ 𝑠𝐿 ( 𝐹𝑠 ) ⊆ 𝑜 ) ) )
16 5 7 8 15 syl3anc ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( 𝑜 ∈ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ↔ ( 𝑜𝑋 ∧ ∃ 𝑠𝐿 ( 𝐹𝑠 ) ⊆ 𝑜 ) ) )
17 16 adantr ( ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) ∧ 𝑜𝐽 ) → ( 𝑜 ∈ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ↔ ( 𝑜𝑋 ∧ ∃ 𝑠𝐿 ( 𝐹𝑠 ) ⊆ 𝑜 ) ) )
18 14 17 mpbirand ( ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) ∧ 𝑜𝐽 ) → ( 𝑜 ∈ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ↔ ∃ 𝑠𝐿 ( 𝐹𝑠 ) ⊆ 𝑜 ) )
19 18 imbi2d ( ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) ∧ 𝑜𝐽 ) → ( ( 𝐴𝑜𝑜 ∈ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ) ↔ ( 𝐴𝑜 → ∃ 𝑠𝐿 ( 𝐹𝑠 ) ⊆ 𝑜 ) ) )
20 19 ralbidva ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( ∀ 𝑜𝐽 ( 𝐴𝑜𝑜 ∈ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ) ↔ ∀ 𝑜𝐽 ( 𝐴𝑜 → ∃ 𝑠𝐿 ( 𝐹𝑠 ) ⊆ 𝑜 ) ) )
21 20 anbi2d ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( ( 𝐴𝑋 ∧ ∀ 𝑜𝐽 ( 𝐴𝑜𝑜 ∈ ( ( 𝑋 FilMap 𝐹 ) ‘ 𝐿 ) ) ) ↔ ( 𝐴𝑋 ∧ ∀ 𝑜𝐽 ( 𝐴𝑜 → ∃ 𝑠𝐿 ( 𝐹𝑠 ) ⊆ 𝑜 ) ) ) )
22 2 12 21 3bitrd ( ( 𝐽 ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) ∧ 𝐿 ∈ ( Fil ‘ 𝑌 ) ∧ 𝐹 : 𝑌𝑋 ) → ( 𝐴 ∈ ( ( 𝐽 fLimf 𝐿 ) ‘ 𝐹 ) ↔ ( 𝐴𝑋 ∧ ∀ 𝑜𝐽 ( 𝐴𝑜 → ∃ 𝑠𝐿 ( 𝐹𝑠 ) ⊆ 𝑜 ) ) ) )