Users' Mathboxes Mathbox for Zhi Wang < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  seppcld Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem seppcld 48060
Description: If two sets are precisely separated by a continuous function, then they are closed. An alternate proof involves II ∈ Fre. (Contributed by Zhi Wang, 9-Sep-2024.)
Hypothesis
Ref Expression
seppsepf.1 (𝜑 → ∃𝑓 ∈ (𝐽 Cn II)(𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1})))
Assertion
Ref Expression
seppcld (𝜑 → (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) ∧ 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽)))
Distinct variable groups:   𝑓,𝐽   𝑆,𝑓   𝑇,𝑓
Allowed substitution hint:   𝜑(𝑓)

Proof of Theorem seppcld
StepHypRef Expression
1 seppsepf.1 . 2 (𝜑 → ∃𝑓 ∈ (𝐽 Cn II)(𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1})))
2 simprl 769 . . . . 5 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ (𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1}))) → 𝑆 = (𝑓 “ {0}))
3 simpl 481 . . . . . 6 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ (𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1}))) → 𝑓 ∈ (𝐽 Cn II))
4 0xr 11291 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ*
5 iccid 13401 . . . . . . . 8 (0 ∈ ℝ* → (0[,]0) = {0})
64, 5ax-mp 5 . . . . . . 7 (0[,]0) = {0}
7 0le0 12343 . . . . . . . 8 0 ≤ 0
8 0le1 11767 . . . . . . . 8 0 ≤ 1
9 icccldii 48049 . . . . . . . 8 ((0 ≤ 0 ∧ 0 ≤ 1) → (0[,]0) ∈ (Clsd‘II))
107, 8, 9mp2an 690 . . . . . . 7 (0[,]0) ∈ (Clsd‘II)
116, 10eqeltrri 2822 . . . . . 6 {0} ∈ (Clsd‘II)
12 cnclima 23190 . . . . . 6 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ {0} ∈ (Clsd‘II)) → (𝑓 “ {0}) ∈ (Clsd‘𝐽))
133, 11, 12sylancl 584 . . . . 5 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ (𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1}))) → (𝑓 “ {0}) ∈ (Clsd‘𝐽))
142, 13eqeltrd 2825 . . . 4 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ (𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1}))) → 𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽))
15 simprr 771 . . . . 5 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ (𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1}))) → 𝑇 = (𝑓 “ {1}))
16 1xr 11303 . . . . . . . 8 1 ∈ ℝ*
17 iccid 13401 . . . . . . . 8 (1 ∈ ℝ* → (1[,]1) = {1})
1816, 17ax-mp 5 . . . . . . 7 (1[,]1) = {1}
19 1le1 11872 . . . . . . . 8 1 ≤ 1
20 icccldii 48049 . . . . . . . 8 ((0 ≤ 1 ∧ 1 ≤ 1) → (1[,]1) ∈ (Clsd‘II))
218, 19, 20mp2an 690 . . . . . . 7 (1[,]1) ∈ (Clsd‘II)
2218, 21eqeltrri 2822 . . . . . 6 {1} ∈ (Clsd‘II)
23 cnclima 23190 . . . . . 6 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ {1} ∈ (Clsd‘II)) → (𝑓 “ {1}) ∈ (Clsd‘𝐽))
243, 22, 23sylancl 584 . . . . 5 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ (𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1}))) → (𝑓 “ {1}) ∈ (Clsd‘𝐽))
2515, 24eqeltrd 2825 . . . 4 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ (𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1}))) → 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽))
2614, 25jca 510 . . 3 ((𝑓 ∈ (𝐽 Cn II) ∧ (𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1}))) → (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) ∧ 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽)))
2726rexlimiva 3137 . 2 (∃𝑓 ∈ (𝐽 Cn II)(𝑆 = (𝑓 “ {0}) ∧ 𝑇 = (𝑓 “ {1})) → (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) ∧ 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽)))
281, 27syl 17 1 (𝜑 → (𝑆 ∈ (Clsd‘𝐽) ∧ 𝑇 ∈ (Clsd‘𝐽)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 394   = wceq 1533  wcel 2098  wrex 3060  {csn 4624   class class class wbr 5143  ccnv 5671  cima 5675  cfv 6543  (class class class)co 7416  0cc0 11138  1c1 11139  *cxr 11277  cle 11279  [,]cicc 13359  Clsdccld 22938   Cn ccn 23146  IIcii 24813
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7738  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-pre-sup 11216
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3769  df-csb 3885  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3956  df-pss 3959  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7372  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7869  df-1st 7991  df-2nd 7992  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-er 8723  df-map 8845  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-fin 8966  df-fi 9434  df-sup 9465  df-inf 9466  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11902  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-n0 12503  df-z 12589  df-uz 12853  df-q 12963  df-rp 13007  df-xneg 13124  df-xadd 13125  df-xmul 13126  df-ioo 13360  df-ioc 13361  df-ico 13362  df-icc 13363  df-seq 13999  df-exp 14059  df-cj 15078  df-re 15079  df-im 15080  df-sqrt 15214  df-abs 15215  df-rest 17403  df-topgen 17424  df-ordt 17482  df-ps 18557  df-tsr 18558  df-psmet 21275  df-xmet 21276  df-met 21277  df-bl 21278  df-mopn 21279  df-top 22814  df-topon 22831  df-bases 22867  df-cld 22941  df-cn 23149  df-ii 24815
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator
OSZAR »