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Theorem funimaexglem 5033
Description: Lemma for funimaexg 5034. It constitutes the interesting part of funimaexg 5034, in which 𝐵 ⊆ dom 𝐴. (Contributed by Jim Kingdon, 27-Dec-2018.)
Assertion
Ref Expression
funimaexglem ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → (𝐴𝐵) ∈ V)

Proof of Theorem funimaexglem
Dummy variables 𝑏 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dffun7 4978 . . . . . . . . . 10 (Fun 𝐴 ↔ (Rel 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐴∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦))
21simprbi 269 . . . . . . . . 9 (Fun 𝐴 → ∀𝑥 ∈ dom 𝐴∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦)
323ad2ant1 960 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∀𝑥 ∈ dom 𝐴∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦)
4 ssralv 3067 . . . . . . . . 9 (𝐵 ⊆ dom 𝐴 → (∀𝑥 ∈ dom 𝐴∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 → ∀𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦))
543ad2ant3 962 . . . . . . . 8 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → (∀𝑥 ∈ dom 𝐴∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 → ∀𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦))
63, 5mpd 13 . . . . . . 7 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∀𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦)
76alrimiv 1797 . . . . . 6 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∀𝑧𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦)
8 sseq1 3029 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝐵 → (𝑏 ⊆ dom 𝐴𝐵 ⊆ dom 𝐴))
98biimpar 291 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑏 = 𝐵𝐵 ⊆ dom 𝐴) → 𝑏 ⊆ dom 𝐴)
1093adant1 957 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((Fun 𝐴𝑏 = 𝐵𝐵 ⊆ dom 𝐴) → 𝑏 ⊆ dom 𝐴)
11 simp1 939 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((Fun 𝐴𝑏 = 𝐵𝐵 ⊆ dom 𝐴) → Fun 𝐴)
1210, 11jca 300 . . . . . . . . . . . . . 14 ((Fun 𝐴𝑏 = 𝐵𝐵 ⊆ dom 𝐴) → (𝑏 ⊆ dom 𝐴 ∧ Fun 𝐴))
13 dffun8 4979 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (Fun 𝐴 ↔ (Rel 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ dom 𝐴∃!𝑦 𝑥𝐴𝑦))
1413simprbi 269 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (Fun 𝐴 → ∀𝑥 ∈ dom 𝐴∃!𝑦 𝑥𝐴𝑦)
1514adantl 271 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑏 ⊆ dom 𝐴 ∧ Fun 𝐴) → ∀𝑥 ∈ dom 𝐴∃!𝑦 𝑥𝐴𝑦)
16 ssel 3002 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 ⊆ dom 𝐴 → (𝑥𝑏𝑥 ∈ dom 𝐴))
1716adantr 270 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑏 ⊆ dom 𝐴 ∧ Fun 𝐴) → (𝑥𝑏𝑥 ∈ dom 𝐴))
18 rsp 2416 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∀𝑥 ∈ dom 𝐴∃!𝑦 𝑥𝐴𝑦 → (𝑥 ∈ dom 𝐴 → ∃!𝑦 𝑥𝐴𝑦))
1915, 17, 18sylsyld 57 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑏 ⊆ dom 𝐴 ∧ Fun 𝐴) → (𝑥𝑏 → ∃!𝑦 𝑥𝐴𝑦))
2019ralrimiv 2438 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑏 ⊆ dom 𝐴 ∧ Fun 𝐴) → ∀𝑥𝑏 ∃!𝑦 𝑥𝐴𝑦)
21 zfrep6 3915 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀𝑥𝑏 ∃!𝑦 𝑥𝐴𝑦 → ∃𝑧𝑥𝑏𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦)
2212, 20, 213syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝐴𝑏 = 𝐵𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑥𝑏𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦)
23 raleq 2554 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝐵 → (∀𝑥𝑏𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦 ↔ ∀𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦))
2423exbidv 1748 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏 = 𝐵 → (∃𝑧𝑥𝑏𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦 ↔ ∃𝑧𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦))
25243ad2ant2 961 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝐴𝑏 = 𝐵𝐵 ⊆ dom 𝐴) → (∃𝑧𝑥𝑏𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦 ↔ ∃𝑧𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦))
2622, 25mpbid 145 . . . . . . . . . . . 12 ((Fun 𝐴𝑏 = 𝐵𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦)
27263com12 1143 . . . . . . . . . . 11 ((𝑏 = 𝐵 ∧ Fun 𝐴𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦)
28273expib 1142 . . . . . . . . . 10 (𝑏 = 𝐵 → ((Fun 𝐴𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦))
2928vtocleg 2678 . . . . . . . . 9 (𝐵𝐶 → ((Fun 𝐴𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦))
30293impib 1137 . . . . . . . 8 ((𝐵𝐶 ∧ Fun 𝐴𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦)
31303com12 1143 . . . . . . 7 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦)
32 df-rex 2359 . . . . . . . . . 10 (∃𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦 ↔ ∃𝑦(𝑦𝑧𝑥𝐴𝑦))
33 exancom 1540 . . . . . . . . . 10 (∃𝑦(𝑦𝑧𝑥𝐴𝑦) ↔ ∃𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
3432, 33bitri 182 . . . . . . . . 9 (∃𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦 ↔ ∃𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
3534ralbii 2377 . . . . . . . 8 (∀𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦 ↔ ∀𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
3635exbii 1537 . . . . . . 7 (∃𝑧𝑥𝐵𝑦𝑧 𝑥𝐴𝑦 ↔ ∃𝑧𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
3731, 36sylib 120 . . . . . 6 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
38 19.29 1552 . . . . . . 7 ((∀𝑧𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∃𝑧𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)) → ∃𝑧(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)))
39 nfcv 2223 . . . . . . . . . . 11 𝑦𝐵
40 nfmo1 1955 . . . . . . . . . . 11 𝑦∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦
4139, 40nfralxy 2407 . . . . . . . . . 10 𝑦𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦
42 nfe1 1426 . . . . . . . . . . 11 𝑦𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)
4339, 42nfralxy 2407 . . . . . . . . . 10 𝑦𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)
4441, 43nfan 1498 . . . . . . . . 9 𝑦(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
45 r19.26 2490 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝐵 (∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∃𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)) ↔ (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)))
46 mopick 2021 . . . . . . . . . . 11 ((∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∃𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)) → (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
4746ralimi 2431 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝐵 (∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∃𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)) → ∀𝑥𝐵 (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
4845, 47sylbir 133 . . . . . . . . 9 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)) → ∀𝑥𝐵 (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
4944, 48alrimi 1456 . . . . . . . 8 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)) → ∀𝑦𝑥𝐵 (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
5049eximi 1532 . . . . . . 7 (∃𝑧(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∀𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)) → ∃𝑧𝑦𝑥𝐵 (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
5138, 50syl 14 . . . . . 6 ((∀𝑧𝑥𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝐴𝑦 ∧ ∃𝑧𝑥𝐵𝑦(𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧)) → ∃𝑧𝑦𝑥𝐵 (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
527, 37, 51syl2anc 403 . . . . 5 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑦𝑥𝐵 (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
53 r19.23v 2474 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐵 (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧) ↔ (∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
5453albii 1400 . . . . . 6 (∀𝑦𝑥𝐵 (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧) ↔ ∀𝑦(∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
5554exbii 1537 . . . . 5 (∃𝑧𝑦𝑥𝐵 (𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧) ↔ ∃𝑧𝑦(∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
5652, 55sylib 120 . . . 4 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧𝑦(∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
57 abss 3072 . . . . 5 ({𝑦 ∣ ∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦} ⊆ 𝑧 ↔ ∀𝑦(∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
5857exbii 1537 . . . 4 (∃𝑧{𝑦 ∣ ∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦} ⊆ 𝑧 ↔ ∃𝑧𝑦(∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦𝑦𝑧))
5956, 58sylibr 132 . . 3 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧{𝑦 ∣ ∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦} ⊆ 𝑧)
60 dfima2 4720 . . . . 5 (𝐴𝐵) = {𝑦 ∣ ∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦}
6160sseq1i 3032 . . . 4 ((𝐴𝐵) ⊆ 𝑧 ↔ {𝑦 ∣ ∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦} ⊆ 𝑧)
6261exbii 1537 . . 3 (∃𝑧(𝐴𝐵) ⊆ 𝑧 ↔ ∃𝑧{𝑦 ∣ ∃𝑥𝐵 𝑥𝐴𝑦} ⊆ 𝑧)
6359, 62sylibr 132 . 2 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → ∃𝑧(𝐴𝐵) ⊆ 𝑧)
64 vex 2613 . . . 4 𝑧 ∈ V
6564ssex 3935 . . 3 ((𝐴𝐵) ⊆ 𝑧 → (𝐴𝐵) ∈ V)
6665exlimiv 1530 . 2 (∃𝑧(𝐴𝐵) ⊆ 𝑧 → (𝐴𝐵) ∈ V)
6763, 66syl 14 1 ((Fun 𝐴𝐵𝐶𝐵 ⊆ dom 𝐴) → (𝐴𝐵) ∈ V)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 102  wb 103  w3a 920  wal 1283   = wceq 1285  wex 1422  wcel 1434  ∃!weu 1943  ∃*wmo 1944  {cab 2069  wral 2353  wrex 2354  Vcvv 2610  wss 2982   class class class wbr 3805  dom cdm 4391  cima 4394  Rel wrel 4396  Fun wfun 4946
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2065  ax-coll 3913  ax-sep 3916  ax-pow 3968  ax-pr 3992
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3an 922  df-tru 1288  df-nf 1391  df-sb 1688  df-eu 1946  df-mo 1947  df-clab 2070  df-cleq 2076  df-clel 2079  df-nfc 2212  df-ral 2358  df-rex 2359  df-v 2612  df-un 2986  df-in 2988  df-ss 2995  df-pw 3402  df-sn 3422  df-pr 3423  df-op 3425  df-br 3806  df-opab 3860  df-id 4076  df-xp 4397  df-cnv 4399  df-co 4400  df-dm 4401  df-rn 4402  df-res 4403  df-ima 4404  df-fun 4954
This theorem is referenced by:  funimaexg  5034
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