Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rfcnpre1 Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem rfcnpre1 39178
Description: If F is a continuous function with respect to the standard topology, then the preimage A of the values greater than a given extended real B is an open set. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
rfcnpre1.1  |-  F/_ x B
rfcnpre1.2  |-  F/_ x F
rfcnpre1.3  |-  F/ x ph
rfcnpre1.4  |-  K  =  ( topGen `  ran  (,) )
rfcnpre1.5  |-  X  = 
U. J
rfcnpre1.6  |-  A  =  { x  e.  X  |  B  <  ( F `
 x ) }
rfcnpre1.7  |-  ( ph  ->  B  e.  RR* )
rfcnpre1.8  |-  ( ph  ->  F  e.  ( J  Cn  K ) )
Assertion
Ref Expression
rfcnpre1  |-  ( ph  ->  A  e.  J )

Proof of Theorem rfcnpre1
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rfcnpre1.3 . . . 4  |-  F/ x ph
2 rfcnpre1.2 . . . . . 6  |-  F/_ x F
32nfcnv 5301 . . . . 5  |-  F/_ x `' F
4 rfcnpre1.1 . . . . . 6  |-  F/_ x B
5 nfcv 2764 . . . . . 6  |-  F/_ x (,)
6 nfcv 2764 . . . . . 6  |-  F/_ x +oo
74, 5, 6nfov 6676 . . . . 5  |-  F/_ x
( B (,) +oo )
83, 7nfima 5474 . . . 4  |-  F/_ x
( `' F "
( B (,) +oo ) )
9 nfrab1 3122 . . . 4  |-  F/_ x { x  e.  X  |  B  <  ( F `
 x ) }
10 rfcnpre1.8 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  F  e.  ( J  Cn  K ) )
11 cntop1 21044 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( F  e.  ( J  Cn  K )  ->  J  e.  Top )
1210, 11syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  J  e.  Top )
13 rfcnpre1.5 . . . . . . . . . . . 12  |-  X  = 
U. J
14 istopon 20717 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( J  e.  (TopOn `  X
)  <->  ( J  e. 
Top  /\  X  =  U. J ) )
1512, 13, 14sylanblrc 697 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  J  e.  (TopOn `  X ) )
16 rfcnpre1.4 . . . . . . . . . . . 12  |-  K  =  ( topGen `  ran  (,) )
17 retopon 22567 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  e.  (TopOn `  RR )
1816, 17eqeltri 2697 . . . . . . . . . . 11  |-  K  e.  (TopOn `  RR )
19 iscn 21039 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( J  e.  (TopOn `  X )  /\  K  e.  (TopOn `  RR )
)  ->  ( F  e.  ( J  Cn  K
)  <->  ( F : X
--> RR  /\  A. y  e.  K  ( `' F " y )  e.  J ) ) )
2015, 18, 19sylancl 694 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ( J  Cn  K )  <-> 
( F : X --> RR  /\  A. y  e.  K  ( `' F " y )  e.  J
) ) )
2110, 20mpbid 222 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( F : X --> RR  /\  A. y  e.  K  ( `' F " y )  e.  J
) )
2221simpld 475 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  F : X --> RR )
2322ffvelrnda 6359 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  ( F `  x )  e.  RR )
24 rfcnpre1.7 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  B  e.  RR* )
25 elioopnf 12267 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  RR*  ->  ( ( F `  x )  e.  ( B (,) +oo )  <->  ( ( F `
 x )  e.  RR  /\  B  < 
( F `  x
) ) ) )
2624, 25syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( F `  x )  e.  ( B (,) +oo )  <->  ( ( F `  x
)  e.  RR  /\  B  <  ( F `  x ) ) ) )
2726baibd 948 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( F `  x )  e.  RR )  ->  ( ( F `
 x )  e.  ( B (,) +oo ) 
<->  B  <  ( F `
 x ) ) )
2823, 27syldan 487 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  x  e.  X )  ->  (
( F `  x
)  e.  ( B (,) +oo )  <->  B  <  ( F `  x ) ) )
2928pm5.32da 673 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  X  /\  ( F `
 x )  e.  ( B (,) +oo ) )  <->  ( x  e.  X  /\  B  < 
( F `  x
) ) ) )
30 ffn 6045 . . . . . 6  |-  ( F : X --> RR  ->  F  Fn  X )
31 elpreima 6337 . . . . . 6  |-  ( F  Fn  X  ->  (
x  e.  ( `' F " ( B (,) +oo ) )  <-> 
( x  e.  X  /\  ( F `  x
)  e.  ( B (,) +oo ) ) ) )
3222, 30, 313syl 18 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( `' F " ( B (,) +oo ) )  <-> 
( x  e.  X  /\  ( F `  x
)  e.  ( B (,) +oo ) ) ) )
33 rabid 3116 . . . . . 6  |-  ( x  e.  { x  e.  X  |  B  < 
( F `  x
) }  <->  ( x  e.  X  /\  B  < 
( F `  x
) ) )
3433a1i 11 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  {
x  e.  X  |  B  <  ( F `  x ) }  <->  ( x  e.  X  /\  B  < 
( F `  x
) ) ) )
3529, 32, 343bitr4d 300 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( `' F " ( B (,) +oo ) )  <-> 
x  e.  { x  e.  X  |  B  <  ( F `  x
) } ) )
361, 8, 9, 35eqrd 3622 . . 3  |-  ( ph  ->  ( `' F "
( B (,) +oo ) )  =  {
x  e.  X  |  B  <  ( F `  x ) } )
37 rfcnpre1.6 . . 3  |-  A  =  { x  e.  X  |  B  <  ( F `
 x ) }
3836, 37syl6eqr 2674 . 2  |-  ( ph  ->  ( `' F "
( B (,) +oo ) )  =  A )
39 iooretop 22569 . . . 4  |-  ( B (,) +oo )  e.  ( topGen `  ran  (,) )
4039, 16eleqtrri 2700 . . 3  |-  ( B (,) +oo )  e.  K
41 cnima 21069 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( J  Cn  K )  /\  ( B (,) +oo )  e.  K )  ->  ( `' F " ( B (,) +oo ) )  e.  J )
4210, 40, 41sylancl 694 . 2  |-  ( ph  ->  ( `' F "
( B (,) +oo ) )  e.  J
)
4338, 42eqeltrrd 2702 1  |-  ( ph  ->  A  e.  J )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    = wceq 1483   F/wnf 1708    e. wcel 1990   F/_wnfc 2751   A.wral 2912   {crab 2916   U.cuni 4436   class class class wbr 4653   `'ccnv 5113   ran crn 5115   "cima 5117    Fn wfn 5883   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   RRcr 9935   +oocpnf 10071   RR*cxr 10073    < clt 10074   (,)cioo 12175   topGenctg 16098   Topctop 20698  TopOnctopon 20715    Cn ccn 21028
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-map 7859  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-sup 8348  df-inf 8349  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-q 11789  df-ioo 12179  df-topgen 16104  df-top 20699  df-topon 20716  df-bases 20750  df-cn 21031
This theorem is referenced by:  stoweidlem46  40263
  Copyright terms: Public domain W3C validator