MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  xpstopnlem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem xpstopnlem2 21614
Description: Lemma for xpstopn 21615. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Aug-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
xpstps.t 𝑇 = (𝑅 ×s 𝑆)
xpstopn.j 𝐽 = (TopOpen‘𝑅)
xpstopn.k 𝐾 = (TopOpen‘𝑆)
xpstopn.o 𝑂 = (TopOpen‘𝑇)
xpstopnlem.x 𝑋 = (Base‘𝑅)
xpstopnlem.y 𝑌 = (Base‘𝑆)
xpstopnlem.f 𝐹 = (𝑥𝑋, 𝑦𝑌({𝑥} +𝑐 {𝑦}))
Assertion
Ref Expression
xpstopnlem2 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝑂 = (𝐽 ×t 𝐾))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐽   𝑥,𝐾,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦   𝑥,𝑆,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦   𝑥,𝑌,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑇(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑥,𝑦)   𝑂(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem xpstopnlem2
StepHypRef Expression
1 eqid 2622 . . . . 5 ((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆})) = ((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆}))
2 fvexd 6203 . . . . 5 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (Scalar‘𝑅) ∈ V)
3 2on 7568 . . . . . 6 2𝑜 ∈ On
43a1i 11 . . . . 5 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 2𝑜 ∈ On)
5 xpscfn 16219 . . . . 5 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜)
6 eqid 2622 . . . . 5 (TopOpen‘((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) = (TopOpen‘((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆})))
71, 2, 4, 5, 6prdstopn 21431 . . . 4 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (TopOpen‘((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) = (∏t‘(TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))))
8 topnfn 16086 . . . . . . . 8 TopOpen Fn V
9 dffn2 6047 . . . . . . . . 9 (({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜({𝑅} +𝑐 {𝑆}):2𝑜⟶V)
105, 9sylib 208 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ({𝑅} +𝑐 {𝑆}):2𝑜⟶V)
11 fnfco 6069 . . . . . . . 8 ((TopOpen Fn V ∧ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}):2𝑜⟶V) → (TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆})) Fn 2𝑜)
128, 10, 11sylancr 695 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆})) Fn 2𝑜)
13 xpsfeq 16224 . . . . . . 7 ((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆})) Fn 2𝑜({((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘∅)} +𝑐 {((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘1𝑜)}) = (TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆})))
1412, 13syl 17 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ({((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘∅)} +𝑐 {((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘1𝑜)}) = (TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆})))
15 0ex 4790 . . . . . . . . . . . . 13 ∅ ∈ V
1615prid1 4297 . . . . . . . . . . . 12 ∅ ∈ {∅, 1𝑜}
17 df2o3 7573 . . . . . . . . . . . 12 2𝑜 = {∅, 1𝑜}
1816, 17eleqtrri 2700 . . . . . . . . . . 11 ∅ ∈ 2𝑜
19 fvco2 6273 . . . . . . . . . . 11 ((({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜 ∧ ∅ ∈ 2𝑜) → ((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘∅) = (TopOpen‘(({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘∅)))
205, 18, 19sylancl 694 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘∅) = (TopOpen‘(({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘∅)))
21 xpsc0 16220 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅 ∈ TopSp → (({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘∅) = 𝑅)
2221adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘∅) = 𝑅)
2322fveq2d 6195 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (TopOpen‘(({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘∅)) = (TopOpen‘𝑅))
24 xpstopn.j . . . . . . . . . . 11 𝐽 = (TopOpen‘𝑅)
2523, 24syl6eqr 2674 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (TopOpen‘(({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘∅)) = 𝐽)
2620, 25eqtrd 2656 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘∅) = 𝐽)
2726sneqd 4189 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → {((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘∅)} = {𝐽})
28 1on 7567 . . . . . . . . . . . . . 14 1𝑜 ∈ On
2928elexi 3213 . . . . . . . . . . . . 13 1𝑜 ∈ V
3029prid2 4298 . . . . . . . . . . . 12 1𝑜 ∈ {∅, 1𝑜}
3130, 17eleqtrri 2700 . . . . . . . . . . 11 1𝑜 ∈ 2𝑜
32 fvco2 6273 . . . . . . . . . . 11 ((({𝑅} +𝑐 {𝑆}) Fn 2𝑜 ∧ 1𝑜 ∈ 2𝑜) → ((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘1𝑜) = (TopOpen‘(({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘1𝑜)))
335, 31, 32sylancl 694 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘1𝑜) = (TopOpen‘(({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘1𝑜)))
34 xpsc1 16221 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑆 ∈ TopSp → (({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘1𝑜) = 𝑆)
3534adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘1𝑜) = 𝑆)
3635fveq2d 6195 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (TopOpen‘(({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘1𝑜)) = (TopOpen‘𝑆))
37 xpstopn.k . . . . . . . . . . 11 𝐾 = (TopOpen‘𝑆)
3836, 37syl6eqr 2674 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (TopOpen‘(({𝑅} +𝑐 {𝑆})‘1𝑜)) = 𝐾)
3933, 38eqtrd 2656 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘1𝑜) = 𝐾)
4039sneqd 4189 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → {((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘1𝑜)} = {𝐾})
4127, 40oveq12d 6668 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ({((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘∅)} +𝑐 {((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘1𝑜)}) = ({𝐽} +𝑐 {𝐾}))
4241cnveqd 5298 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ({((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘∅)} +𝑐 {((TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))‘1𝑜)}) = ({𝐽} +𝑐 {𝐾}))
4314, 42eqtr3d 2658 . . . . 5 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆})) = ({𝐽} +𝑐 {𝐾}))
4443fveq2d 6195 . . . 4 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (∏t‘(TopOpen ∘ ({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) = (∏t({𝐽} +𝑐 {𝐾})))
457, 44eqtrd 2656 . . 3 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (TopOpen‘((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) = (∏t({𝐽} +𝑐 {𝐾})))
4645oveq1d 6665 . 2 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ((TopOpen‘((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) qTop 𝐹) = ((∏t({𝐽} +𝑐 {𝐾})) qTop 𝐹))
47 xpstps.t . . . 4 𝑇 = (𝑅 ×s 𝑆)
48 xpstopnlem.x . . . 4 𝑋 = (Base‘𝑅)
49 xpstopnlem.y . . . 4 𝑌 = (Base‘𝑆)
50 simpl 473 . . . 4 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝑅 ∈ TopSp)
51 simpr 477 . . . 4 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝑆 ∈ TopSp)
52 xpstopnlem.f . . . 4 𝐹 = (𝑥𝑋, 𝑦𝑌({𝑥} +𝑐 {𝑦}))
53 eqid 2622 . . . 4 (Scalar‘𝑅) = (Scalar‘𝑅)
5447, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 1xpsval 16232 . . 3 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝑇 = (𝐹s ((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆}))))
5547, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 1xpslem 16233 . . 3 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ran 𝐹 = (Base‘((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆}))))
5652xpsff1o2 16231 . . . . 5 𝐹:(𝑋 × 𝑌)–1-1-onto→ran 𝐹
57 f1ocnv 6149 . . . . 5 (𝐹:(𝑋 × 𝑌)–1-1-onto→ran 𝐹𝐹:ran 𝐹1-1-onto→(𝑋 × 𝑌))
5856, 57mp1i 13 . . . 4 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝐹:ran 𝐹1-1-onto→(𝑋 × 𝑌))
59 f1ofo 6144 . . . 4 (𝐹:ran 𝐹1-1-onto→(𝑋 × 𝑌) → 𝐹:ran 𝐹onto→(𝑋 × 𝑌))
6058, 59syl 17 . . 3 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝐹:ran 𝐹onto→(𝑋 × 𝑌))
61 ovexd 6680 . . 3 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → ((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆})) ∈ V)
62 xpstopn.o . . 3 𝑂 = (TopOpen‘𝑇)
6354, 55, 60, 61, 6, 62imastopn 21523 . 2 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝑂 = ((TopOpen‘((Scalar‘𝑅)Xs({𝑅} +𝑐 {𝑆}))) qTop 𝐹))
6448, 24istps 20738 . . . . 5 (𝑅 ∈ TopSp ↔ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
6550, 64sylib 208 . . . 4 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
6649, 37istps 20738 . . . . 5 (𝑆 ∈ TopSp ↔ 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
6751, 66sylib 208 . . . 4 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝐾 ∈ (TopOn‘𝑌))
6852, 65, 67xpstopnlem1 21612 . . 3 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝐹 ∈ ((𝐽 ×t 𝐾)Homeo(∏t({𝐽} +𝑐 {𝐾}))))
69 hmeocnv 21565 . . 3 (𝐹 ∈ ((𝐽 ×t 𝐾)Homeo(∏t({𝐽} +𝑐 {𝐾}))) → 𝐹 ∈ ((∏t({𝐽} +𝑐 {𝐾}))Homeo(𝐽 ×t 𝐾)))
70 hmeoqtop 21578 . . 3 (𝐹 ∈ ((∏t({𝐽} +𝑐 {𝐾}))Homeo(𝐽 ×t 𝐾)) → (𝐽 ×t 𝐾) = ((∏t({𝐽} +𝑐 {𝐾})) qTop 𝐹))
7168, 69, 703syl 18 . 2 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → (𝐽 ×t 𝐾) = ((∏t({𝐽} +𝑐 {𝐾})) qTop 𝐹))
7246, 63, 713eqtr4d 2666 1 ((𝑅 ∈ TopSp ∧ 𝑆 ∈ TopSp) → 𝑂 = (𝐽 ×t 𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1483  wcel 1990  Vcvv 3200  c0 3915  {csn 4177  {cpr 4179   × cxp 5112  ccnv 5113  ran crn 5115  ccom 5118  Oncon0 5723   Fn wfn 5883  wf 5884  ontowfo 5886  1-1-ontowf1o 5887  cfv 5888  (class class class)co 6650  cmpt2 6652  1𝑜c1o 7553  2𝑜c2o 7554   +𝑐 ccda 8989  Basecbs 15857  Scalarcsca 15944  TopOpenctopn 16082  tcpt 16099  Xscprds 16106   qTop cqtop 16163   ×s cxps 16166  TopOnctopon 20715  TopSpctps 20736   ×t ctx 21363  Homeochmeo 21556
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-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
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-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-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-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-fi 8317  df-sup 8348  df-inf 8349  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-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-fz 12327  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-hom 15966  df-cco 15967  df-rest 16083  df-topn 16084  df-topgen 16104  df-pt 16105  df-prds 16108  df-qtop 16167  df-imas 16168  df-xps 16170  df-top 20699  df-topon 20716  df-topsp 20737  df-bases 20750  df-cn 21031  df-cnp 21032  df-tx 21365  df-hmeo 21558
This theorem is referenced by:  xpstopn  21615
  Copyright terms: Public domain W3C validator