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Theorem ctssdc 6998
Description: A set is countable iff there is a surjection from a decidable subset of the natural numbers onto it. The decidability condition is needed as shown at ctssexmid 7024. (Contributed by Jim Kingdon, 15-Aug-2023.)
Assertion
Ref Expression
ctssdc  |-  ( E. s ( s  C_  om 
/\  E. f  f : s -onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  <->  E. f  f : om -onto-> ( A 1o ) )
Distinct variable group:    A, f, s, n

Proof of Theorem ctssdc
Dummy variables  g  m  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp3 983 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  f :
s -onto-> A )
2 fof 5345 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( f : s -onto-> A  -> 
f : s --> A )
31, 2syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  f :
s --> A )
43ad3antrrr 483 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  m  e.  s )  ->  f :
s --> A )
5 simpr 109 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  m  e.  s )  ->  m  e.  s )
64, 5ffvelrnd 5556 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  m  e.  s )  ->  ( f `  m )  e.  A
)
73ad3antrrr 483 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  -.  m  e.  s )  ->  f : s --> A )
8 simpllr 523 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  -.  m  e.  s )  ->  (/)  e.  s )
97, 8ffvelrnd 5556 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  -.  m  e.  s )  ->  (
f `  (/) )  e.  A )
10 elequ1 1690 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  =  m  ->  (
n  e.  s  <->  m  e.  s ) )
1110dcbid 823 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  =  m  ->  (DECID  n  e.  s  <-> DECID  m  e.  s )
)
12 simpll2 1021 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
13 simpr 109 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  ->  m  e.  om )
1411, 12, 13rspcdva 2794 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  -> DECID 
m  e.  s )
156, 9, 14ifcldadc 3501 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  ->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) )  e.  A
)
1615fmpttd 5575 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om --> A )
1716ffnd 5273 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  Fn 
om )
18 fvelrnb 5469 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  Fn  om  ->  ( y  e.  ran  (
m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  <->  E. z  e.  om  ( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y ) )
1917, 18syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( y  e.  ran  ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  <->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y ) )
201ad2antrr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  f :
s -onto-> A )
21 foelrn 5654 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( f : s -onto-> A  /\  y  e.  A
)  ->  E. z  e.  s  y  =  ( f `  z
) )
2220, 21sylancom 416 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  E. z  e.  s  y  =  ( f `  z
) )
23 simpll1 1020 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  s  C_  om )
24 eqid 2139 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) )  =  ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )
25 elequ1 1690 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( m  =  z  ->  (
m  e.  s  <->  z  e.  s ) )
26 fveq2 5421 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( m  =  z  ->  (
f `  m )  =  ( f `  z ) )
2725, 26ifbieq1d 3494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( m  =  z  ->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) )  =  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) ) )
2823sselda 3097 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  z  e.  om )
293ad4antr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  z  e.  s )  ->  f : s --> A )
30 simpr 109 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  z  e.  s )  ->  z  e.  s )
3129, 30ffvelrnd 5556 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  z  e.  s )  ->  (
f `  z )  e.  A )
323ffvelrnda 5555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( f `  (/) )  e.  A
)
3332ad3antrrr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  -.  z  e.  s )  ->  ( f `  (/) )  e.  A )
34 elequ1 1690 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( n  =  z  ->  (
n  e.  s  <->  z  e.  s ) )
3534dcbid 823 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( n  =  z  ->  (DECID  n  e.  s  <-> DECID  z  e.  s )
)
36 simp2 982 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
3736ad3antrrr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
3835, 37, 28rspcdva 2794 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  -> DECID  z  e.  s
)
3931, 33, 38ifcldadc 3501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) )  e.  A )
4024, 27, 28, 39fvmptd3 5514 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) ) )
41 simpr 109 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  z  e.  s )
4241iftrued 3481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) )  =  ( f `  z ) )
4340, 42eqtrd 2172 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  ( f `  z ) )
4443adantr 274 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  y  =  ( f `  z ) )  -> 
( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  ( f `  z ) )
45 simpr 109 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  y  =  ( f `  z ) )  -> 
y  =  ( f `
 z ) )
4644, 45eqtr4d 2175 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  y  =  ( f `  z ) )  -> 
( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y )
4746ex 114 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  (
y  =  ( f `
 z )  -> 
( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y ) )
4847reximdva 2534 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  ( E. z  e.  s  y  =  ( f `  z )  ->  E. z  e.  s  ( (
m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y ) )
49 ssrexv 3162 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( s 
C_  om  ->  ( E. z  e.  s  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y  ->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y ) )
5023, 48, 49sylsyld 58 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  ( E. z  e.  s  y  =  ( f `  z )  ->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y ) )
5122, 50mpd 13 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y )
5251ex 114 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( y  e.  A  ->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y ) )
53 simpr 109 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y )  ->  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y )
54 simpr 109 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  z  e.  om )
553ad3antrrr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  z  e.  s )  ->  f :
s --> A )
56 simpr 109 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  z  e.  s )  ->  z  e.  s )
5755, 56ffvelrnd 5556 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  z  e.  s )  ->  ( f `  z )  e.  A
)
5832ad2antrr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  -.  z  e.  s )  ->  (
f `  (/) )  e.  A )
59 simpll2 1021 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
6035, 59, 54rspcdva 2794 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  -> DECID 
z  e.  s )
6157, 58, 60ifcldadc 3501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) )  e.  A
)
6224, 27, 54, 61fvmptd3 5514 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  if ( z  e.  s ,  ( f `
 z ) ,  ( f `  (/) ) ) )
6362, 61eqeltrd 2216 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  e.  A )
6463adantr 274 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y )  ->  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  e.  A )
6553, 64eqeltrrd 2217 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y )  ->  y  e.  A )
6665rexlimdva2 2552 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( E. z  e.  om  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y  ->  y  e.  A ) )
6752, 66impbid 128 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( y  e.  A  <->  E. z  e.  om  ( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y ) )
6819, 67bitr4d 190 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( y  e.  ran  ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  <->  y  e.  A ) )
6968eqrdv 2137 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ran  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) )  =  A )
70 df-fo 5129 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om -onto-> A  <->  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  Fn  om  /\  ran  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  =  A ) )
7117, 69, 70sylanbrc 413 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om -onto-> A )
72 omex 4507 . . . . . . . . . . . . 13  |-  om  e.  _V
7372mptex 5646 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) )  e.  _V
74 foeq1 5341 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( g  =  ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  -> 
( g : om -onto-> A 
<->  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om -onto-> A
) )
7573, 74spcev 2780 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om -onto-> A  ->  E. g  g : om -onto-> A )
7671, 75syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  E. g 
g : om -onto-> A
)
77 elex2 2702 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( f `  (/) )  e.  A  ->  E. x  x  e.  A )
7832, 77syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  E. x  x  e.  A )
79 ctm 6994 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. x  x  e.  A  ->  ( E. g  g : om -onto-> ( A 1o )  <->  E. g  g : om -onto-> A ) )
8078, 79syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( E. g  g : om -onto->
( A 1o )  <->  E. g  g : om -onto-> A ) )
8176, 80mpbird 166 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  E. g 
g : om -onto-> ( A 1o ) )
82 simpl1 984 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  -> 
s  C_  om )
8336adantr 274 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
841adantr 274 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  -> 
f : s -onto-> A )
85 simpr 109 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  ->  -.  (/)  e.  s )
8682, 83, 84, 85ctssdclemn0 6995 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  ->  E. g  g : om -onto-> ( A 1o ) )
87 eleq1 2202 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  (/)  ->  ( n  e.  s  <->  (/)  e.  s ) )
8887dcbid 823 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  (/)  ->  (DECID  n  e.  s  <-> DECID  (/) 
e.  s ) )
89 peano1 4508 . . . . . . . . . . . 12  |-  (/)  e.  om
9089a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  (/)  e.  om )
9188, 36, 90rspcdva 2794 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  -> DECID  (/)  e.  s )
92 exmiddc 821 . . . . . . . . . 10  |-  (DECID  (/)  e.  s  ->  ( (/)  e.  s  \/  -.  (/)  e.  s ) )
9391, 92syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  ( (/)  e.  s  \/  -.  (/)  e.  s ) )
9481, 86, 93mpjaodan 787 . . . . . . . 8  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  E. g 
g : om -onto-> ( A 1o ) )
95943expia 1183 . . . . . . 7  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s
)  ->  ( f : s -onto-> A  ->  E. g  g : om -onto-> ( A 1o ) ) )
9695exlimdv 1791 . . . . . 6  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s
)  ->  ( E. f  f : s
-onto-> A  ->  E. g 
g : om -onto-> ( A 1o ) ) )
97963impia 1178 . . . . 5  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  E. f  f : s -onto-> A )  ->  E. g 
g : om -onto-> ( A 1o ) )
98973com23 1187 . . . 4  |-  ( ( s  C_  om  /\  E. f  f : s
-onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  ->  E. g  g : om -onto-> ( A 1o ) )
9998exlimiv 1577 . . 3  |-  ( E. s ( s  C_  om 
/\  E. f  f : s -onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  ->  E. g  g : om -onto-> ( A 1o ) )
100 foeq1 5341 . . . 4  |-  ( g  =  f  ->  (
g : om -onto-> ( A 1o )  <->  f : om -onto-> ( A 1o ) ) )
101100cbvexv 1890 . . 3  |-  ( E. g  g : om -onto->
( A 1o )  <->  E. f  f : om -onto->
( A 1o )
)
10299, 101sylib 121 . 2  |-  ( E. s ( s  C_  om 
/\  E. f  f : s -onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  ->  E. f  f : om -onto-> ( A 1o ) )
103 ctssdclemr 6997 . 2  |-  ( E. f  f : om -onto->
( A 1o )  ->  E. s ( s 
C_  om  /\  E. f 
f : s -onto-> A  /\  A. n  e. 
om DECID 
n  e.  s ) )
104102, 103impbii 125 1  |-  ( E. s ( s  C_  om 
/\  E. f  f : s -onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  <->  E. f  f : om -onto-> ( A 1o ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    /\ wa 103    <-> wb 104    \/ wo 697  DECID wdc 819    /\ w3a 962    = wceq 1331   E.wex 1468    e. wcel 1480   A.wral 2416   E.wrex 2417    C_ wss 3071   (/)c0 3363   ifcif 3474    |-> cmpt 3989   omcom 4504   ran crn 4540    Fn wfn 5118   -->wf 5119   -onto->wfo 5121   ` cfv 5123   1oc1o 6306   ⊔ cdju 6922
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-iinf 4502
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 820  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-iord 4288  df-on 4290  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-1o 6313  df-dju 6923  df-inl 6932  df-inr 6933  df-case 6969
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