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Theorem mapsn 7018
Description: The value of set exponentiation with a singleton exponent. Theorem 98 of [Suppes] p. 89. (Contributed by NM, 10-Dec-2003.)
Hypotheses
Ref Expression
map0.1  |-  A  e. 
_V
map0.2  |-  B  e. 
_V
Assertion
Ref Expression
mapsn  |-  ( A  ^m  { B }
)  =  { f  |  E. y  e.  A  f  =  { <. B ,  y >. } }
Distinct variable groups:    y, f, A    B, f, y

Proof of Theorem mapsn
StepHypRef Expression
1 map0.1 . . . 4  |-  A  e. 
_V
2 snex 4369 . . . 4  |-  { B }  e.  _V
31, 2elmap 7005 . . 3  |-  ( f  e.  ( A  ^m  { B } )  <->  f : { B } --> A )
4 ffn 5554 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } --> A  ->  f  Fn  { B } )
5 map0.2 . . . . . . . . 9  |-  B  e. 
_V
65snid 3805 . . . . . . . 8  |-  B  e. 
{ B }
7 fneu 5512 . . . . . . . 8  |-  ( ( f  Fn  { B }  /\  B  e.  { B } )  ->  E! y  B f y )
84, 6, 7sylancl 644 . . . . . . 7  |-  ( f : { B } --> A  ->  E! y  B f y )
9 euabsn 3840 . . . . . . . 8  |-  ( E! y  B f y  <->  E. y { y  |  B f y }  =  { y } )
10 frel 5557 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f : { B } --> A  ->  Rel  f )
11 relimasn 5190 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( Rel  f  ->  ( f " { B } )  =  { y  |  B f y } )
1210, 11syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( f " { B } )  =  { y  |  B
f y } )
13 imadmrn 5178 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f
" dom  f )  =  ran  f
14 fdm 5558 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( f : { B } --> A  ->  dom  f  =  { B } )
1514imaeq2d 5166 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( f " dom  f )  =  ( f " { B } ) )
1613, 15syl5reqr 2455 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( f " { B } )  =  ran  f )
1712, 16eqtr3d 2442 . . . . . . . . . 10  |-  ( f : { B } --> A  ->  { y  |  B f y }  =  ran  f )
1817eqeq1d 2416 . . . . . . . . 9  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( { y  |  B f y }  =  { y }  <->  ran  f  =  {
y } ) )
1918exbidv 1633 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( E. y { y  |  B
f y }  =  { y }  <->  E. y ran  f  =  {
y } ) )
209, 19syl5bb 249 . . . . . . 7  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( E! y  B f y  <->  E. y ran  f  =  {
y } ) )
218, 20mpbid 202 . . . . . 6  |-  ( f : { B } --> A  ->  E. y ran  f  =  { y } )
22 vex 2923 . . . . . . . . . . 11  |-  y  e. 
_V
2322snid 3805 . . . . . . . . . 10  |-  y  e. 
{ y }
24 eleq2 2469 . . . . . . . . . 10  |-  ( ran  f  =  { y }  ->  ( y  e.  ran  f  <->  y  e.  { y } ) )
2523, 24mpbiri 225 . . . . . . . . 9  |-  ( ran  f  =  { y }  ->  y  e.  ran  f )
26 frn 5560 . . . . . . . . . 10  |-  ( f : { B } --> A  ->  ran  f  C_  A )
2726sseld 3311 . . . . . . . . 9  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( y  e. 
ran  f  ->  y  e.  A ) )
2825, 27syl5 30 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( ran  f  =  { y }  ->  y  e.  A ) )
29 dffn4 5622 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  Fn  { B }  <->  f : { B } -onto-> ran  f )
304, 29sylib 189 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f : { B } --> A  ->  f : { B } -onto-> ran  f )
31 fof 5616 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f : { B } -onto-> ran  f  ->  f : { B } --> ran  f
)
3230, 31syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( f : { B } --> A  ->  f : { B } --> ran  f )
33 feq3 5541 . . . . . . . . . 10  |-  ( ran  f  =  { y }  ->  ( f : { B } --> ran  f  <->  f : { B } --> { y } ) )
3432, 33syl5ibcom 212 . . . . . . . . 9  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( ran  f  =  { y }  ->  f : { B } --> { y } ) )
355, 22fsn 5869 . . . . . . . . 9  |-  ( f : { B } --> { y }  <->  f  =  { <. B ,  y
>. } )
3634, 35syl6ib 218 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( ran  f  =  { y }  ->  f  =  { <. B , 
y >. } ) )
3728, 36jcad 520 . . . . . . 7  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( ran  f  =  { y }  ->  ( y  e.  A  /\  f  =  { <. B , 
y >. } ) ) )
3837eximdv 1629 . . . . . 6  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( E. y ran  f  =  {
y }  ->  E. y
( y  e.  A  /\  f  =  { <. B ,  y >. } ) ) )
3921, 38mpd 15 . . . . 5  |-  ( f : { B } --> A  ->  E. y ( y  e.  A  /\  f  =  { <. B ,  y
>. } ) )
40 df-rex 2676 . . . . 5  |-  ( E. y  e.  A  f  =  { <. B , 
y >. }  <->  E. y
( y  e.  A  /\  f  =  { <. B ,  y >. } ) )
4139, 40sylibr 204 . . . 4  |-  ( f : { B } --> A  ->  E. y  e.  A  f  =  { <. B , 
y >. } )
425, 22f1osn 5678 . . . . . . . . 9  |-  { <. B ,  y >. } : { B } -1-1-onto-> { y }
43 f1oeq1 5628 . . . . . . . . 9  |-  ( f  =  { <. B , 
y >. }  ->  (
f : { B }
-1-1-onto-> { y }  <->  { <. B , 
y >. } : { B } -1-1-onto-> { y } ) )
4442, 43mpbiri 225 . . . . . . . 8  |-  ( f  =  { <. B , 
y >. }  ->  f : { B } -1-1-onto-> { y } )
45 f1of 5637 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } -1-1-onto-> {
y }  ->  f : { B } --> { y } )
4644, 45syl 16 . . . . . . 7  |-  ( f  =  { <. B , 
y >. }  ->  f : { B } --> { y } )
47 snssi 3906 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  A  ->  { y }  C_  A )
48 fss 5562 . . . . . . 7  |-  ( ( f : { B }
--> { y }  /\  { y }  C_  A
)  ->  f : { B } --> A )
4946, 47, 48syl2an 464 . . . . . 6  |-  ( ( f  =  { <. B ,  y >. }  /\  y  e.  A )  ->  f : { B }
--> A )
5049expcom 425 . . . . 5  |-  ( y  e.  A  ->  (
f  =  { <. B ,  y >. }  ->  f : { B } --> A ) )
5150rexlimiv 2788 . . . 4  |-  ( E. y  e.  A  f  =  { <. B , 
y >. }  ->  f : { B } --> A )
5241, 51impbii 181 . . 3  |-  ( f : { B } --> A 
<->  E. y  e.  A  f  =  { <. B , 
y >. } )
533, 52bitri 241 . 2  |-  ( f  e.  ( A  ^m  { B } )  <->  E. y  e.  A  f  =  { <. B ,  y
>. } )
5453abbi2i 2519 1  |-  ( A  ^m  { B }
)  =  { f  |  E. y  e.  A  f  =  { <. B ,  y >. } }
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    /\ wa 359   E.wex 1547    = wceq 1649    e. wcel 1721   E!weu 2258   {cab 2394   E.wrex 2671   _Vcvv 2920    C_ wss 3284   {csn 3778   <.cop 3781   class class class wbr 4176   dom cdm 4841   ran crn 4842   "cima 4844   Rel wrel 4846    Fn wfn 5412   -->wf 5413   -onto->wfo 5415   -1-1-onto->wf1o 5416  (class class class)co 6044    ^m cmap 6981
This theorem is referenced by:  mapsnen  7147
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2389  ax-sep 4294  ax-nul 4302  ax-pow 4341  ax-pr 4367  ax-un 4664
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2262  df-mo 2263  df-clab 2395  df-cleq 2401  df-clel 2404  df-nfc 2533  df-ne 2573  df-ral 2675  df-rex 2676  df-reu 2677  df-rab 2679  df-v 2922  df-sbc 3126  df-dif 3287  df-un 3289  df-in 3291  df-ss 3298  df-nul 3593  df-if 3704  df-pw 3765  df-sn 3784  df-pr 3785  df-op 3787  df-uni 3980  df-br 4177  df-opab 4231  df-id 4462  df-xp 4847  df-rel 4848  df-cnv 4849  df-co 4850  df-dm 4851  df-rn 4852  df-res 4853  df-ima 4854  df-iota 5381  df-fun 5419  df-fn 5420  df-f 5421  df-f1 5422  df-fo 5423  df-f1o 5424  df-fv 5425  df-ov 6047  df-oprab 6048  df-mpt2 6049  df-map 6983
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