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Theorem mapdom2 7048
Description: Order-preserving property of set exponentiation. Theorem 6L(d) of [Enderton] p. 149. (Contributed by NM, 23-Sep-2004.) (Revised by Mario Carneiro, 30-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
mapdom2  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  -> 
( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) )

Proof of Theorem mapdom2
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 447 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  C  =  (/) )
21oveq1d 5889 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( C  ^m  A )  =  ( (/)  ^m  A ) )
3 simplr 731 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )
4 idd 21 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( A  =  (/)  ->  A  =  (/) ) )
54, 1jctird 528 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( A  =  (/)  ->  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) ) )
63, 5mtod 168 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  -.  A  =  (/) )
7 df-ne 2461 . . . . . . . . 9  |-  ( A  =/=  (/)  <->  -.  A  =  (/) )
86, 7sylibr 203 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  A  =/=  (/) )
9 map0b 6822 . . . . . . . 8  |-  ( A  =/=  (/)  ->  ( (/)  ^m  A
)  =  (/) )
108, 9syl 15 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( (/) 
^m  A )  =  (/) )
112, 10eqtrd 2328 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( C  ^m  A )  =  (/) )
12 ovex 5899 . . . . . . 7  |-  ( C  ^m  B )  e. 
_V
13120dom 7007 . . . . . 6  |-  (/)  ~<_  ( C  ^m  B )
1411, 13syl6eqbr 4076 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
15 simpll 730 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  ->  A  ~<_  B )
16 reldom 6885 . . . . . . . . . . 11  |-  Rel  ~<_
1716brrelex2i 4746 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  ~<_  B  ->  B  e.  _V )
1817ad2antrr 706 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  ->  B  e.  _V )
19 domeng 6892 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  _V  ->  ( A  ~<_  B  <->  E. x
( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )
2018, 19syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  -> 
( A  ~<_  B  <->  E. x
( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )
2115, 20mpbid 201 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  ->  E. x ( A  ~~  x  /\  x  C_  B
) )
22 enrefg 6909 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( C  e.  _V  ->  C  ~~  C )
2322ad2antlr 707 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  C  ~~  C
)
24 simprrl 740 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  A  ~~  x
)
25 mapen 7041 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( C  ~~  C  /\  A  ~~  x )  -> 
( C  ^m  A
)  ~~  ( C  ^m  x ) )
2623, 24, 25syl2anc 642 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  A )  ~~  ( C  ^m  x ) )
27 ovex 5899 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( C  ^m  x )  e. 
_V
2827a1i 10 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  x )  e.  _V )
29 ovex 5899 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( C  ^m  ( B  \  x ) )  e. 
_V
3029a1i 10 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  ( B  \  x
) )  e.  _V )
31 simprl 732 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  C  =/=  (/) )
32 simplr 731 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  C  e.  _V )
3317ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  B  e.  _V )
34 difexg 4178 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( B  e.  _V  ->  ( B  \  x )  e. 
_V )
3533, 34syl 15 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( B  \  x )  e.  _V )
36 map0g 6823 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( C  e.  _V  /\  ( B  \  x
)  e.  _V )  ->  ( ( C  ^m  ( B  \  x
) )  =  (/)  <->  ( C  =  (/)  /\  ( B  \  x )  =/=  (/) ) ) )
37 simpl 443 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( C  =  (/)  /\  ( B  \  x )  =/=  (/) )  ->  C  =  (/) )
3836, 37syl6bi 219 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( C  e.  _V  /\  ( B  \  x
)  e.  _V )  ->  ( ( C  ^m  ( B  \  x
) )  =  (/)  ->  C  =  (/) ) )
3938necon3d 2497 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( C  e.  _V  /\  ( B  \  x
)  e.  _V )  ->  ( C  =/=  (/)  ->  ( C  ^m  ( B  \  x ) )  =/=  (/) ) )
4032, 35, 39syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  =/=  (/)  ->  ( C  ^m  ( B  \  x
) )  =/=  (/) ) )
4131, 40mpd 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  ( B  \  x
) )  =/=  (/) )
42 xpdom3 6976 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( C  ^m  x
)  e.  _V  /\  ( C  ^m  ( B  \  x ) )  e.  _V  /\  ( C  ^m  ( B  \  x ) )  =/=  (/) )  ->  ( C  ^m  x )  ~<_  ( ( C  ^m  x
)  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) ) )
4328, 30, 41, 42syl3anc 1182 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  x )  ~<_  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x
) ) ) )
44 vex 2804 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  x  e. 
_V
4544a1i 10 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  x  e.  _V )
46 disjdif 3539 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  i^i  ( B  \  x ) )  =  (/)
4746a1i 10 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( x  i^i  ( B  \  x
) )  =  (/) )
48 mapunen 7046 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( x  e.  _V  /\  ( B  \  x
)  e.  _V  /\  C  e.  _V )  /\  ( x  i^i  ( B  \  x ) )  =  (/) )  ->  ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x
) ) )  ~~  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) ) )
4945, 35, 32, 47, 48syl31anc 1185 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x ) ) )  ~~  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x
) ) ) )
50 ensym 6926 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x ) ) ) 
~~  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) )  ->  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) )  ~~  ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x
) ) ) )
5149, 50syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) )  ~~  ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x
) ) ) )
52 simprrr 741 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  x  C_  B
)
53 undif 3547 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x 
C_  B  <->  ( x  u.  ( B  \  x
) )  =  B )
5452, 53sylib 188 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( x  u.  ( B  \  x
) )  =  B )
5554oveq2d 5890 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x ) ) )  =  ( C  ^m  B ) )
5651, 55breqtrd 4063 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) )  ~~  ( C  ^m  B ) )
57 domentr 6936 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( C  ^m  x
)  ~<_  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) )  /\  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x
) ) )  ~~  ( C  ^m  B ) )  ->  ( C  ^m  x )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
5843, 56, 57syl2anc 642 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  x )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
59 endomtr 6935 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( C  ^m  A
)  ~~  ( C  ^m  x )  /\  ( C  ^m  x )  ~<_  ( C  ^m  B ) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6026, 58, 59syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6160expr 598 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  -> 
( ( A  ~~  x  /\  x  C_  B
)  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) ) )
6261exlimdv 1626 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  -> 
( E. x ( A  ~~  x  /\  x  C_  B )  -> 
( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) ) )
6321, 62mpd 14 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  -> 
( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6463adantlr 695 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =/=  (/) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6514, 64pm2.61dane 2537 . . . 4  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6665an32s 779 . . 3  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  e.  _V )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6766ex 423 . 2  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  -> 
( C  e.  _V  ->  ( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) ) )
68 reldmmap 6797 . . . 4  |-  Rel  dom  ^m
6968ovprc1 5902 . . 3  |-  ( -.  C  e.  _V  ->  ( C  ^m  A )  =  (/) )
7069, 13syl6eqbr 4076 . 2  |-  ( -.  C  e.  _V  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B
) )
7167, 70pm2.61d1 151 1  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  -> 
( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358   E.wex 1531    = wceq 1632    e. wcel 1696    =/= wne 2459   _Vcvv 2801    \ cdif 3162    u. cun 3163    i^i cin 3164    C_ wss 3165   (/)c0 3468   class class class wbr 4039    X. cxp 4703  (class class class)co 5874    ^m cmap 6788    ~~ cen 6876    ~<_ cdom 6877
This theorem is referenced by:  mapdom3  7049  cfpwsdom  8222  hauspwdom  17243
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-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230  ax-un 4528
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  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-rab 2565  df-v 2803  df-sbc 3005  df-csb 3095  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-nul 3469  df-if 3579  df-pw 3640  df-sn 3659  df-pr 3660  df-op 3662  df-uni 3844  df-int 3879  df-iun 3923  df-br 4040  df-opab 4094  df-mpt 4095  df-id 4325  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-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpt2 5879  df-1st 6138  df-2nd 6139  df-er 6676  df-map 6790  df-en 6880  df-dom 6881
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