Theorem cvmliftlem14 31279

Description: Lemma for cvmlift 31281. Putting the results of cvmliftlem11 31277, cvmliftlem13 31278 and cvmliftmo 31266 together, we have that 𝐾 is a continuous function, satisfies 𝐹 ∘ 𝐾 = 𝐺 and 𝐾(0) = 𝑃, and is equal to any other function which also has these properties, so it follows that 𝐾 is the unique lift of 𝐺. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
cvmliftlem.1	⊢ 𝑆 = (𝑘 ∈ 𝐽 ↦ {𝑠 ∈ (𝒫 𝐶 ∖ {∅}) ∣ (∪ 𝑠 = (◡𝐹 “ 𝑘) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑠 (∀𝑣 ∈ (𝑠 ∖ {𝑢})(𝑢 ∩ 𝑣) = ∅ ∧ (𝐹 ↾ 𝑢) ∈ ((𝐶 ↾t 𝑢)Homeo(𝐽 ↾t 𝑘))))})
cvmliftlem.b	⊢ 𝐵 = ∪ 𝐶
cvmliftlem.x	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
cvmliftlem.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽))
cvmliftlem.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (II Cn 𝐽))
cvmliftlem.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ 𝐵)
cvmliftlem.e	⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑃) = (𝐺‘0))
cvmliftlem.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
cvmliftlem.t	⊢ (𝜑 → 𝑇:(1...𝑁)⟶∪ 𝑗 ∈ 𝐽 ({𝑗} × (𝑆‘𝑗)))
cvmliftlem.a	⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺 “ (((𝑘 − 1) / 𝑁)[,](𝑘 / 𝑁))) ⊆ (1st ‘(𝑇‘𝑘)))
cvmliftlem.l	⊢ 𝐿 = (topGen‘ran (,))
cvmliftlem.q	⊢ 𝑄 = seq0((𝑥 ∈ V, 𝑚 ∈ ℕ ↦ (𝑧 ∈ (((𝑚 − 1) / 𝑁)[,](𝑚 / 𝑁)) ↦ (◡(𝐹 ↾ (℩𝑏 ∈ (2nd ‘(𝑇‘𝑚))(𝑥‘((𝑚 − 1) / 𝑁)) ∈ 𝑏))‘(𝐺‘𝑧)))), (( I ↾ ℕ) ∪ {⟨0, {⟨0, 𝑃⟩}⟩}))
cvmliftlem.k	⊢ 𝐾 = ∪ 𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝑄‘𝑘)

Assertion

Ref	Expression
cvmliftlem14	⊢ (𝜑 → ∃!𝑓 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ∧ (𝑓‘0) = 𝑃))

Distinct variable groups:   𝑣,𝑏,𝑧,𝐵   𝑓,𝑏,𝑗,𝑘,𝑚,𝑠,𝑢,𝑥,𝐹,𝑣,𝑧   𝑧,𝐿   𝑓,𝐾   𝑃,𝑏,𝑓,𝑘,𝑚,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧   𝐶,𝑏,𝑓,𝑗,𝑘,𝑠,𝑢,𝑣,𝑧   𝜑,𝑓,𝑗,𝑠,𝑥,𝑧   𝑁,𝑏,𝑘,𝑚,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧   𝑆,𝑏,𝑓,𝑗,𝑘,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧   𝑗,𝑋   𝐺,𝑏,𝑓,𝑗,𝑘,𝑚,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧   𝑇,𝑏,𝑗,𝑘,𝑚,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧   𝐽,𝑏,𝑓,𝑗,𝑘,𝑠,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧   𝑄,𝑏,𝑘,𝑚,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑣,𝑢,𝑘,𝑚,𝑏)   𝐵(𝑥,𝑢,𝑓,𝑗,𝑘,𝑚,𝑠)   𝐶(𝑥,𝑚)   𝑃(𝑗,𝑠)   𝑄(𝑓,𝑗,𝑠)   𝑆(𝑚)   𝑇(𝑓)   𝐽(𝑚)   𝐾(𝑥,𝑧,𝑣,𝑢,𝑗,𝑘,𝑚,𝑠,𝑏)   𝐿(𝑥,𝑣,𝑢,𝑓,𝑗,𝑘,𝑚,𝑠,𝑏)   𝑁(𝑓,𝑗,𝑠)   𝑋(𝑥,𝑧,𝑣,𝑢,𝑓,𝑘,𝑚,𝑠,𝑏)

Proof of Theorem cvmliftlem14

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cvmliftlem.1	. . . . 5 ⊢ 𝑆 = (𝑘 ∈ 𝐽 ↦ {𝑠 ∈ (𝒫 𝐶 ∖ {∅}) ∣ (∪ 𝑠 = (◡𝐹 “ 𝑘) ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑠 (∀𝑣 ∈ (𝑠 ∖ {𝑢})(𝑢 ∩ 𝑣) = ∅ ∧ (𝐹 ↾ 𝑢) ∈ ((𝐶 ↾t 𝑢)Homeo(𝐽 ↾t 𝑘))))})
2		cvmliftlem.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = ∪ 𝐶
3		cvmliftlem.x	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
4		cvmliftlem.f	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽))
5		cvmliftlem.g	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (II Cn 𝐽))
6		cvmliftlem.p	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ 𝐵)
7		cvmliftlem.e	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑃) = (𝐺‘0))
8		cvmliftlem.n	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
9		cvmliftlem.t	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑇:(1...𝑁)⟶∪ 𝑗 ∈ 𝐽 ({𝑗} × (𝑆‘𝑗)))
10		cvmliftlem.a	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝐺 “ (((𝑘 − 1) / 𝑁)[,](𝑘 / 𝑁))) ⊆ (1st ‘(𝑇‘𝑘)))
11		cvmliftlem.l	. . . . 5 ⊢ 𝐿 = (topGen‘ran (,))
12		cvmliftlem.q	. . . . 5 ⊢ 𝑄 = seq0((𝑥 ∈ V, 𝑚 ∈ ℕ ↦ (𝑧 ∈ (((𝑚 − 1) / 𝑁)[,](𝑚 / 𝑁)) ↦ (◡(𝐹 ↾ (℩𝑏 ∈ (2nd ‘(𝑇‘𝑚))(𝑥‘((𝑚 − 1) / 𝑁)) ∈ 𝑏))‘(𝐺‘𝑧)))), (( I ↾ ℕ) ∪ {⟨0, {⟨0, 𝑃⟩}⟩}))
13		cvmliftlem.k	. . . . 5 ⊢ 𝐾 = ∪ 𝑘 ∈ (1...𝑁)(𝑄‘𝑘)
14	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13	cvmliftlem11 31277	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ (II Cn 𝐶) ∧ (𝐹 ∘ 𝐾) = 𝐺))
15	14	simpld 475	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (II Cn 𝐶))
16	14	simprd 479	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘ 𝐾) = 𝐺)
17	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13	cvmliftlem13 31278	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐾‘0) = 𝑃)
18		coeq2 5280	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 = 𝐾 → (𝐹 ∘ 𝑓) = (𝐹 ∘ 𝐾))
19	18	eqeq1d 2624	. . . . 5 ⊢ (𝑓 = 𝐾 → ((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ↔ (𝐹 ∘ 𝐾) = 𝐺))
20		fveq1 6190	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 = 𝐾 → (𝑓‘0) = (𝐾‘0))
21	20	eqeq1d 2624	. . . . 5 ⊢ (𝑓 = 𝐾 → ((𝑓‘0) = 𝑃 ↔ (𝐾‘0) = 𝑃))
22	19, 21	anbi12d 747	. . . 4 ⊢ (𝑓 = 𝐾 → (((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ∧ (𝑓‘0) = 𝑃) ↔ ((𝐹 ∘ 𝐾) = 𝐺 ∧ (𝐾‘0) = 𝑃)))
23	22	rspcev 3309	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ (II Cn 𝐶) ∧ ((𝐹 ∘ 𝐾) = 𝐺 ∧ (𝐾‘0) = 𝑃)) → ∃𝑓 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ∧ (𝑓‘0) = 𝑃))
24	15, 16, 17, 23	syl12anc 1324	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑓 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ∧ (𝑓‘0) = 𝑃))
25		iiuni 22684	. . 3 ⊢ (0[,]1) = ∪ II
26		iiconn 22690	. . . 4 ⊢ II ∈ Conn
27	26	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → II ∈ Conn)
28		iinllyconn 31236	. . . 4 ⊢ II ∈ 𝑛-Locally Conn
29	28	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → II ∈ 𝑛-Locally Conn)
30		0elunit 12290	. . . 4 ⊢ 0 ∈ (0[,]1)
31	30	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (0[,]1))
32	2, 25, 4, 27, 29, 31, 5, 6, 7	cvmliftmo 31266	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃*𝑓 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ∧ (𝑓‘0) = 𝑃))
33		reu5 3159	. 2 ⊢ (∃!𝑓 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ∧ (𝑓‘0) = 𝑃) ↔ (∃𝑓 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ∧ (𝑓‘0) = 𝑃) ∧ ∃*𝑓 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ∧ (𝑓‘0) = 𝑃)))
34	24, 32, 33	sylanbrc 698	1 ⊢ (𝜑 → ∃!𝑓 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹 ∘ 𝑓) = 𝐺 ∧ (𝑓‘0) = 𝑃))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 384   = wceq 1483   ∈ wcel 1990  ∀wral 2912  ∃wrex 2913  ∃!wreu 2914  ∃*wrmo 2915  {crab 2916  Vcvv 3200   ∖ cdif 3571   ∪ cun 3572   ∩ cin 3573   ⊆ wss 3574  ∅c0 3915  𝒫 cpw 4158  {csn 4177  ⟨cop 4183  ∪ cuni 4436  ∪ ciun 4520   ↦ cmpt 4729   I cid 5023   × cxp 5112  ^◡ccnv 5113  ran crn 5115   ↾ cres 5116   “ cima 5117   ∘ ccom 5118  ⟶wf 5884  ‘cfv 5888  ℩crio 6610  (class class class)co 6650   ↦ cmpt2 6652  1^st c1st 7166  2^nd c2nd 7167  0cc0 9936  1c1 9937   − cmin 10266   / cdiv 10684  ℕcn 11020  (,)cioo 12175  [,]cicc 12178  ...cfz 12326  seqcseq 12801   ↾_t crest 16081  topGenctg 16098   Cn ccn 21028  Conncconn 21214  𝑛-Locally cnlly 21268  Homeochmeo 21556  IIcii 22678   CovMap ccvm 31237

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-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  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  ax-addf 10015  ax-mulf 10016

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-int 4476  df-iun 4522  df-iin 4523  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-se 5074  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-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-fi 8317  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  df-cda 8990  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-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-xneg 11946  df-xadd 11947  df-xmul 11948  df-ioo 12179  df-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-seq 12802  df-exp 12861  df-hash 13118  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-starv 15956  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-unif 15965  df-hom 15966  df-cco 15967  df-rest 16083  df-topn 16084  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-topgen 16104  df-pt 16105  df-prds 16108  df-xrs 16162  df-qtop 16167  df-imas 16168  df-xps 16170  df-mre 16246  df-mrc 16247  df-acs 16249  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-submnd 17336  df-mulg 17541  df-cntz 17750  df-cmn 18195  df-psmet 19738  df-xmet 19739  df-met 19740  df-bl 19741  df-mopn 19742  df-cnfld 19747  df-top 20699  df-topon 20716  df-topsp 20737  df-bases 20750  df-cld 20823  df-nei 20902  df-cn 21031  df-cnp 21032  df-conn 21215  df-lly 21269  df-nlly 21270  df-tx 21365  df-hmeo 21558  df-xms 22125  df-ms 22126  df-tms 22127  df-ii 22680  df-htpy 22769  df-phtpy 22770  df-phtpc 22791  df-pconn 31203  df-sconn 31204  df-cvm 31238

This theorem is referenced by:  cvmliftlem15  31280