MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ac6c4 Unicode version

Theorem ac6c4 8124
Description: Equivalent of Axiom of Choice.  B is a collection  B ( x ) of nonempty sets. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
ac6c4.1  |-  A  e. 
_V
ac6c4.2  |-  B  e. 
_V
Assertion
Ref Expression
ac6c4  |-  ( A. x  e.  A  B  =/=  (/)  ->  E. f
( f  Fn  A  /\  A. x  e.  A  ( f `  x
)  e.  B ) )
Distinct variable groups:    A, f, x    B, f
Allowed substitution hint:    B( x)

Proof of Theorem ac6c4
Dummy variables  y 
z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1609 . . . 4  |-  F/ z  B  =/=  (/)
2 nfcsb1v 3126 . . . . 5  |-  F/_ x [_ z  /  x ]_ B
3 nfcv 2432 . . . . 5  |-  F/_ x (/)
42, 3nfne 2552 . . . 4  |-  F/ x [_ z  /  x ]_ B  =/=  (/)
5 csbeq1a 3102 . . . . 5  |-  ( x  =  z  ->  B  =  [_ z  /  x ]_ B )
65neeq1d 2472 . . . 4  |-  ( x  =  z  ->  ( B  =/=  (/)  <->  [_ z  /  x ]_ B  =/=  (/) ) )
71, 4, 6cbvral 2773 . . 3  |-  ( A. x  e.  A  B  =/=  (/)  <->  A. z  e.  A  [_ z  /  x ]_ B  =/=  (/) )
8 n0 3477 . . . . 5  |-  ( [_ z  /  x ]_ B  =/=  (/)  <->  E. y  y  e. 
[_ z  /  x ]_ B )
9 nfv 1609 . . . . . 6  |-  F/ y  z  e.  A
10 nfre1 2612 . . . . . 6  |-  F/ y E. y  e.  U_  x  e.  A  B
y  e.  [_ z  /  x ]_ B
112nfel2 2444 . . . . . . . . . 10  |-  F/ x  y  e.  [_ z  /  x ]_ B
125eleq2d 2363 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  z  ->  (
y  e.  B  <->  y  e.  [_ z  /  x ]_ B ) )
1311, 12rspce 2892 . . . . . . . . 9  |-  ( ( z  e.  A  /\  y  e.  [_ z  /  x ]_ B )  ->  E. x  e.  A  y  e.  B )
14 eliun 3925 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  U_ x  e.  A  B  <->  E. x  e.  A  y  e.  B )
1513, 14sylibr 203 . . . . . . . 8  |-  ( ( z  e.  A  /\  y  e.  [_ z  /  x ]_ B )  -> 
y  e.  U_ x  e.  A  B )
16 rspe 2617 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  U_ x  e.  A  B  /\  y  e.  [_ z  /  x ]_ B )  ->  E. y  e.  U_  x  e.  A  B y  e.  [_ z  /  x ]_ B )
1715, 16sylancom 648 . . . . . . 7  |-  ( ( z  e.  A  /\  y  e.  [_ z  /  x ]_ B )  ->  E. y  e.  U_  x  e.  A  B y  e.  [_ z  /  x ]_ B )
1817ex 423 . . . . . 6  |-  ( z  e.  A  ->  (
y  e.  [_ z  /  x ]_ B  ->  E. y  e.  U_  x  e.  A  B y  e.  [_ z  /  x ]_ B ) )
199, 10, 18exlimd 1815 . . . . 5  |-  ( z  e.  A  ->  ( E. y  y  e.  [_ z  /  x ]_ B  ->  E. y  e.  U_  x  e.  A  B
y  e.  [_ z  /  x ]_ B ) )
208, 19syl5bi 208 . . . 4  |-  ( z  e.  A  ->  ( [_ z  /  x ]_ B  =/=  (/)  ->  E. y  e.  U_  x  e.  A  B y  e.  [_ z  /  x ]_ B
) )
2120ralimia 2629 . . 3  |-  ( A. z  e.  A  [_ z  /  x ]_ B  =/=  (/)  ->  A. z  e.  A  E. y  e.  U_  x  e.  A  B y  e.  [_ z  /  x ]_ B )
227, 21sylbi 187 . 2  |-  ( A. x  e.  A  B  =/=  (/)  ->  A. z  e.  A  E. y  e.  U_  x  e.  A  B y  e.  [_ z  /  x ]_ B
)
23 ac6c4.1 . . 3  |-  A  e. 
_V
24 ac6c4.2 . . . 4  |-  B  e. 
_V
2523, 24iunex 5786 . . 3  |-  U_ x  e.  A  B  e.  _V
26 eleq1 2356 . . 3  |-  ( y  =  ( f `  z )  ->  (
y  e.  [_ z  /  x ]_ B  <->  ( f `  z )  e.  [_ z  /  x ]_ B
) )
2723, 25, 26ac6 8123 . 2  |-  ( A. z  e.  A  E. y  e.  U_  x  e.  A  B y  e. 
[_ z  /  x ]_ B  ->  E. f
( f : A --> U_ x  e.  A  B  /\  A. z  e.  A  ( f `  z
)  e.  [_ z  /  x ]_ B ) )
28 ffn 5405 . . . 4  |-  ( f : A --> U_ x  e.  A  B  ->  f  Fn  A )
29 nfv 1609 . . . . . 6  |-  F/ z ( f `  x
)  e.  B
302nfel2 2444 . . . . . 6  |-  F/ x
( f `  z
)  e.  [_ z  /  x ]_ B
31 fveq2 5541 . . . . . . 7  |-  ( x  =  z  ->  (
f `  x )  =  ( f `  z ) )
3231, 5eleq12d 2364 . . . . . 6  |-  ( x  =  z  ->  (
( f `  x
)  e.  B  <->  ( f `  z )  e.  [_ z  /  x ]_ B
) )
3329, 30, 32cbvral 2773 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  A  (
f `  x )  e.  B  <->  A. z  e.  A  ( f `  z
)  e.  [_ z  /  x ]_ B )
3433biimpri 197 . . . 4  |-  ( A. z  e.  A  (
f `  z )  e.  [_ z  /  x ]_ B  ->  A. x  e.  A  ( f `  x )  e.  B
)
3528, 34anim12i 549 . . 3  |-  ( ( f : A --> U_ x  e.  A  B  /\  A. z  e.  A  ( f `  z )  e.  [_ z  /  x ]_ B )  -> 
( f  Fn  A  /\  A. x  e.  A  ( f `  x
)  e.  B ) )
3635eximi 1566 . 2  |-  ( E. f ( f : A --> U_ x  e.  A  B  /\  A. z  e.  A  ( f `  z )  e.  [_ z  /  x ]_ B
)  ->  E. f
( f  Fn  A  /\  A. x  e.  A  ( f `  x
)  e.  B ) )
3722, 27, 363syl 18 1  |-  ( A. x  e.  A  B  =/=  (/)  ->  E. f
( f  Fn  A  /\  A. x  e.  A  ( f `  x
)  e.  B ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 358   E.wex 1531    = wceq 1632    e. wcel 1696    =/= wne 2459   A.wral 2556   E.wrex 2557   _Vcvv 2801   [_csb 3094   (/)c0 3468   U_ciun 3921    Fn wfn 5266   -->wf 5267   ` cfv 5271
This theorem is referenced by:  ac6c5  8125  ac9  8126
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1536  ax-5 1547  ax-17 1606  ax-9 1644  ax-8 1661  ax-13 1698  ax-14 1700  ax-6 1715  ax-7 1720  ax-11 1727  ax-12 1878  ax-ext 2277  ax-rep 4147  ax-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230  ax-un 4528  ax-ac2 8105
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1532  df-nf 1535  df-sb 1639  df-eu 2160  df-mo 2161  df-clab 2283  df-cleq 2289  df-clel 2292  df-nfc 2421  df-ne 2461  df-ral 2561  df-rex 2562  df-reu 2563  df-rmo 2564  df-rab 2565  df-v 2803  df-sbc 3005  df-csb 3095  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-pss 3181  df-nul 3469  df-if 3579  df-pw 3640  df-sn 3659  df-pr 3660  df-tp 3661  df-op 3662  df-uni 3844  df-int 3879  df-iun 3923  df-br 4040  df-opab 4094  df-mpt 4095  df-tr 4130  df-eprel 4321  df-id 4325  df-po 4330  df-so 4331  df-fr 4368  df-se 4369  df-we 4370  df-ord 4411  df-on 4412  df-suc 4414  df-xp 4711  df-rel 4712  df-cnv 4713  df-co 4714  df-dm 4715  df-rn 4716  df-res 4717  df-ima 4718  df-iota 5235  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-isom 5280  df-riota 6320  df-recs 6404  df-en 6880  df-card 7588  df-ac 7759
  Copyright terms: Public domain W3C validator