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Theorem 2omap 15726
Description: Mapping between  ( 2o 
^m  A ) and decidable subsets of  A. (Contributed by Jim Kingdon, 12-Nov-2025.)
Hypothesis
Ref Expression
2omap.f  |-  F  =  ( s  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )
Assertion
Ref Expression
2omap  |-  ( A  e.  V  ->  F : ( 2o  ^m  A ) -1-1-onto-> { x  e.  ~P A  |  A. y  e.  A DECID  y  e.  x } )
Distinct variable groups:    A, s, y, z, x    V, s, y, z
Allowed substitution hints:    F( x, y, z, s)    V( x)

Proof of Theorem 2omap
Dummy variables  u  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2omap.f . 2  |-  F  =  ( s  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )
2 eleq2 2260 . . . . 5  |-  ( x  =  { z  e.  A  |  ( s `
 z )  =  1o }  ->  (
y  e.  x  <->  y  e.  { z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
) )
32dcbid 839 . . . 4  |-  ( x  =  { z  e.  A  |  ( s `
 z )  =  1o }  ->  (DECID  y  e.  x  <-> DECID  y  e.  { z  e.  A  |  (
s `  z )  =  1o } ) )
43ralbidv 2497 . . 3  |-  ( x  =  { z  e.  A  |  ( s `
 z )  =  1o }  ->  ( A. y  e.  A DECID  y  e.  x  <->  A. y  e.  A DECID  y  e.  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } ) )
5 ssrab2 3269 . . . . 5  |-  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o }  C_  A
6 elpw2g 4190 . . . . 5  |-  ( A  e.  V  ->  ( { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o }  e.  ~P A  <->  { z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }  C_  A ) )
75, 6mpbiri 168 . . . 4  |-  ( A  e.  V  ->  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o }  e.  ~P A )
87adantr 276 . . 3  |-  ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  ->  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o }  e.  ~P A
)
9 2ssom 6591 . . . . . . 7  |-  2o  C_  om
10 elmapi 6738 . . . . . . . . 9  |-  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  ->  s : A --> 2o )
1110ad2antlr 489 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  /\  y  e.  A
)  ->  s : A
--> 2o )
12 simpr 110 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  /\  y  e.  A
)  ->  y  e.  A )
1311, 12ffvelcdmd 5701 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  /\  y  e.  A
)  ->  ( s `  y )  e.  2o )
149, 13sselid 3182 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  /\  y  e.  A
)  ->  ( s `  y )  e.  om )
15 1onn 6587 . . . . . 6  |-  1o  e.  om
16 nndceq 6566 . . . . . 6  |-  ( ( ( s `  y
)  e.  om  /\  1o  e.  om )  -> DECID  (
s `  y )  =  1o )
1714, 15, 16sylancl 413 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  /\  y  e.  A
)  -> DECID  ( s `  y
)  =  1o )
18 ibar 301 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  A  ->  (
( s `  y
)  =  1o  <->  ( y  e.  A  /\  (
s `  y )  =  1o ) ) )
1918adantl 277 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  /\  y  e.  A
)  ->  ( (
s `  y )  =  1o  <->  ( y  e.  A  /\  ( s `
 y )  =  1o ) ) )
20 fveqeq2 5570 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  y  ->  (
( s `  z
)  =  1o  <->  ( s `  y )  =  1o ) )
2120elrab 2920 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  { z  e.  A  |  ( s `
 z )  =  1o }  <->  ( y  e.  A  /\  (
s `  y )  =  1o ) )
2219, 21bitr4di 198 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  /\  y  e.  A
)  ->  ( (
s `  y )  =  1o  <->  y  e.  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
) )
2322dcbid 839 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  /\  y  e.  A
)  ->  (DECID  ( s `  y )  =  1o  <-> DECID  y  e. 
{ z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } ) )
2417, 23mpbid 147 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  /\  y  e.  A
)  -> DECID  y  e.  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )
2524ralrimiva 2570 . . 3  |-  ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  ->  A. y  e.  A DECID  y  e.  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )
264, 8, 25elrabd 2922 . 2  |-  ( ( A  e.  V  /\  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )  ->  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o }  e.  { x  e.  ~P A  |  A. y  e.  A DECID  y  e.  x } )
27 eleq2 2260 . . . . . 6  |-  ( x  =  w  ->  (
y  e.  x  <->  y  e.  w ) )
2827dcbid 839 . . . . 5  |-  ( x  =  w  ->  (DECID  y  e.  x  <-> DECID  y  e.  w )
)
2928ralbidv 2497 . . . 4  |-  ( x  =  w  ->  ( A. y  e.  A DECID  y  e.  x  <->  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )
3029elrab 2920 . . 3  |-  ( w  e.  { x  e. 
~P A  |  A. y  e.  A DECID  y  e.  x }  <->  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )
31 1lt2o 6509 . . . . . . 7  |-  1o  e.  2o
3231a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  /\  u  e.  A )  ->  1o  e.  2o )
33 0lt2o 6508 . . . . . . 7  |-  (/)  e.  2o
3433a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  /\  u  e.  A )  ->  (/)  e.  2o )
35 elequ1 2171 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  u  ->  (
y  e.  w  <->  u  e.  w ) )
3635dcbid 839 . . . . . . 7  |-  ( y  =  u  ->  (DECID  y  e.  w  <-> DECID  u  e.  w )
)
37 simplrr 536 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  /\  u  e.  A )  ->  A. y  e.  A DECID  y  e.  w
)
38 simpr 110 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  /\  u  e.  A )  ->  u  e.  A )
3936, 37, 38rspcdva 2873 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  /\  u  e.  A )  -> DECID  u  e.  w
)
4032, 34, 39ifcldcd 3598 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  /\  u  e.  A )  ->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) )  e.  2o )
4140fmpttd 5720 . . . 4  |-  ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  ->  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) : A --> 2o )
42 2onn 6588 . . . . . 6  |-  2o  e.  om
4342a1i 9 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  ->  2o  e.  om )
44 simpl 109 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  ->  A  e.  V )
4543, 44elmapd 6730 . . . 4  |-  ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  ->  ( (
u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )  e.  ( 2o  ^m  A )  <->  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) : A --> 2o ) )
4641, 45mpbird 167 . . 3  |-  ( ( A  e.  V  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  ->  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )  e.  ( 2o  ^m  A ) )
4730, 46sylan2b 287 . 2  |-  ( ( A  e.  V  /\  w  e.  { x  e.  ~P A  |  A. y  e.  A DECID  y  e.  x } )  ->  (
u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )  e.  ( 2o  ^m  A ) )
4830anbi2i 457 . . 3  |-  ( ( s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  w  e.  { x  e.  ~P A  |  A. y  e.  A DECID  y  e.  x } )  <->  ( s  e.  ( 2o  ^m  A
)  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )
49 simpr 110 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  z  e.  w )  ->  z  e.  w )
50 simplr 528 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )
5150fveq1d 5563 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  (
s `  z )  =  ( ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) `
 z ) )
52 eqid 2196 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )
53 elequ1 2171 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  =  z  ->  (
u  e.  w  <->  z  e.  w ) )
5453ifbid 3583 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  =  z  ->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) )  =  if ( z  e.  w ,  1o ,  (/) ) )
55 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  z  e.  A )
5631a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  1o  e.  2o )
5733a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  (/)  e.  2o )
58 elequ1 2171 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  z  ->  (
y  e.  w  <->  z  e.  w ) )
5958dcbid 839 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  z  ->  (DECID  y  e.  w  <-> DECID  z  e.  w )
)
60 simprrr 540 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  ->  A. y  e.  A DECID  y  e.  w )
6160ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  A. y  e.  A DECID  y  e.  w
)
6259, 61, 55rspcdva 2873 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  -> DECID  z  e.  w
)
6356, 57, 62ifcldcd 3598 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  if ( z  e.  w ,  1o ,  (/) )  e.  2o )
6452, 54, 55, 63fvmptd3 5658 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  (
( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) `  z
)  =  if ( z  e.  w ,  1o ,  (/) ) )
6551, 64eqtrd 2229 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  (
s `  z )  =  if ( z  e.  w ,  1o ,  (/) ) )
6665adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  z  e.  w )  ->  (
s `  z )  =  if ( z  e.  w ,  1o ,  (/) ) )
6749iftrued 3569 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  z  e.  w )  ->  if ( z  e.  w ,  1o ,  (/) )  =  1o )
6866, 67eqtrd 2229 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  z  e.  w )  ->  (
s `  z )  =  1o )
6949, 682thd 175 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  z  e.  w )  ->  (
z  e.  w  <->  ( s `  z )  =  1o ) )
70 simpr 110 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  -.  z  e.  w )  ->  -.  z  e.  w )
71 1n0 6499 . . . . . . . . . 10  |-  1o  =/=  (/)
7271nesymi 2413 . . . . . . . . 9  |-  -.  (/)  =  1o
7365adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  -.  z  e.  w )  ->  (
s `  z )  =  if ( z  e.  w ,  1o ,  (/) ) )
7470iffalsed 3572 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  -.  z  e.  w )  ->  if ( z  e.  w ,  1o ,  (/) )  =  (/) )
7573, 74eqtrd 2229 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  -.  z  e.  w )  ->  (
s `  z )  =  (/) )
7675eqeq1d 2205 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  -.  z  e.  w )  ->  (
( s `  z
)  =  1o  <->  (/)  =  1o ) )
7772, 76mtbiri 676 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  -.  z  e.  w )  ->  -.  ( s `  z
)  =  1o )
7870, 772falsed 703 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A
)  /\  -.  z  e.  w )  ->  (
z  e.  w  <->  ( s `  z )  =  1o ) )
79 exmiddc 837 . . . . . . . 8  |-  (DECID  z  e.  w  ->  ( z  e.  w  \/  -.  z  e.  w )
)
8062, 79syl 14 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  (
z  e.  w  \/ 
-.  z  e.  w
) )
8169, 78, 80mpjaodan 799 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  /\  z  e.  A )  ->  (
z  e.  w  <->  ( s `  z )  =  1o ) )
8281rabbidva 2751 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  ->  { z  e.  A  |  z  e.  w }  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)
83 elpwi 3615 . . . . . . . . . 10  |-  ( w  e.  ~P A  ->  w  C_  A )
84 dfss1 3368 . . . . . . . . . 10  |-  ( w 
C_  A  <->  ( A  i^i  w )  =  w )
8583, 84sylib 122 . . . . . . . . 9  |-  ( w  e.  ~P A  -> 
( A  i^i  w
)  =  w )
86 dfin5 3164 . . . . . . . . 9  |-  ( A  i^i  w )  =  { z  e.  A  |  z  e.  w }
8785, 86eqtr3di 2244 . . . . . . . 8  |-  ( w  e.  ~P A  ->  w  =  { z  e.  A  |  z  e.  w } )
8887eqeq1d 2205 . . . . . . 7  |-  ( w  e.  ~P A  -> 
( w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }  <->  { z  e.  A  | 
z  e.  w }  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } ) )
8988ad2antrl 490 . . . . . 6  |-  ( ( s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) )  ->  ( w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o }  <->  { z  e.  A  |  z  e.  w }  =  { z  e.  A  |  (
s `  z )  =  1o } ) )
9089ad2antlr 489 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  ->  ( w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o }  <->  { z  e.  A  |  z  e.  w }  =  { z  e.  A  |  (
s `  z )  =  1o } ) )
9182, 90mpbird 167 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )  ->  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )
92 simplrl 535 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  s  e.  ( 2o  ^m  A ) )
9342a1i 9 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  2o  e.  om )
94 simpll 527 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  A  e.  V )
9593, 94elmapd 6730 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  ( s  e.  ( 2o  ^m  A
)  <->  s : A --> 2o ) )
9692, 95mpbid 147 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  s : A
--> 2o )
9796feqmptd 5617 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  s  =  ( u  e.  A  |->  ( s `  u
) ) )
98 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )
9998eleq2d 2266 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  ( u  e.  w  <->  u  e.  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } ) )
100 fveqeq2 5570 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  =  u  ->  (
( s `  z
)  =  1o  <->  ( s `  u )  =  1o ) )
101100elrab 2920 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  { z  e.  A  |  ( s `
 z )  =  1o }  <->  ( u  e.  A  /\  (
s `  u )  =  1o ) )
10299, 101bitrdi 196 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  ( u  e.  w  <->  ( u  e.  A  /\  ( s `
 u )  =  1o ) ) )
103102baibd 924 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  (
u  e.  w  <->  ( s `  u )  =  1o ) )
104103biimpa 296 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  u  e.  w )  ->  (
s `  u )  =  1o )
105 simpr 110 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  u  e.  w )  ->  u  e.  w )
106105iftrued 3569 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  u  e.  w )  ->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) )  =  1o )
107104, 106eqtr4d 2232 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  u  e.  w )  ->  (
s `  u )  =  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )
108 simpr 110 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  -.  u  e.  w )  ->  -.  u  e.  w
)
109 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  u  e.  A )
110 simplr 528 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )
111110eleq2d 2266 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  (
u  e.  w  <->  u  e.  { z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
) )
112111, 101bitrdi 196 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  (
u  e.  w  <->  ( u  e.  A  /\  (
s `  u )  =  1o ) ) )
113109, 112mpbirand 441 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  (
u  e.  w  <->  ( s `  u )  =  1o ) )
114113adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  -.  u  e.  w )  ->  ( u  e.  w  <->  ( s `  u )  =  1o ) )
115108, 114mtbid 673 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  -.  u  e.  w )  ->  -.  ( s `  u )  =  1o )
11696adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  s : A --> 2o )
117116, 109ffvelcdmd 5701 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  (
s `  u )  e.  2o )
118 df2o3 6497 . . . . . . . . . . . 12  |-  2o  =  { (/) ,  1o }
119117, 118eleqtrdi 2289 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  (
s `  u )  e.  { (/) ,  1o }
)
120 elpri 3646 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( s `  u )  e.  { (/) ,  1o }  ->  ( ( s `
 u )  =  (/)  \/  ( s `  u )  =  1o ) )
121119, 120syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  (
( s `  u
)  =  (/)  \/  (
s `  u )  =  1o ) )
122121adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  -.  u  e.  w )  ->  ( ( s `  u )  =  (/)  \/  ( s `  u
)  =  1o ) )
123115, 122ecased 1360 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  -.  u  e.  w )  ->  ( s `  u
)  =  (/) )
124108iffalsed 3572 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  -.  u  e.  w )  ->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) )  =  (/) )
125123, 124eqtr4d 2232 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( A  e.  V  /\  (
s  e.  ( 2o 
^m  A )  /\  ( w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } )  /\  u  e.  A )  /\  -.  u  e.  w )  ->  ( s `  u
)  =  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )
12660ad2antrr 488 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  A. y  e.  A DECID  y  e.  w
)
12736, 126, 109rspcdva 2873 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  -> DECID  u  e.  w
)
128 exmiddc 837 . . . . . . . 8  |-  (DECID  u  e.  w  ->  ( u  e.  w  \/  -.  u  e.  w )
)
129127, 128syl 14 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  (
u  e.  w  \/ 
-.  u  e.  w
) )
130107, 125, 129mpjaodan 799 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  (
w  e.  ~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  /\  u  e.  A )  ->  (
s `  u )  =  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )
131130mpteq2dva 4124 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  ( u  e.  A  |->  ( s `
 u ) )  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )
13297, 131eqtrd 2229 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  /\  w  =  {
z  e.  A  | 
( s `  z
)  =  1o }
)  ->  s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) ) )
13391, 132impbida 596 . . 3  |-  ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  ( w  e. 
~P A  /\  A. y  e.  A DECID  y  e.  w ) ) )  ->  ( s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )  <->  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } ) )
13448, 133sylan2b 287 . 2  |-  ( ( A  e.  V  /\  ( s  e.  ( 2o  ^m  A )  /\  w  e.  {
x  e.  ~P A  |  A. y  e.  A DECID  y  e.  x } ) )  ->  ( s  =  ( u  e.  A  |->  if ( u  e.  w ,  1o ,  (/) ) )  <->  w  =  { z  e.  A  |  ( s `  z )  =  1o } ) )
1351, 26, 47, 134f1o2d 6132 1  |-  ( A  e.  V  ->  F : ( 2o  ^m  A ) -1-1-onto-> { x  e.  ~P A  |  A. y  e.  A DECID  y  e.  x } )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 709  DECID wdc 835    = wceq 1364    e. wcel 2167   A.wral 2475   {crab 2479    i^i cin 3156    C_ wss 3157   (/)c0 3451   ifcif 3562   ~Pcpw 3606   {cpr 3624    |-> cmpt 4095   omcom 4627   -->wf 5255   -1-1-onto->wf1o 5258   ` cfv 5259  (class class class)co 5925   1oc1o 6476   2oc2o 6477    ^m cmap 6716
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-ral 2480  df-rex 2481  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-if 3563  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-iord 4402  df-on 4404  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1o 6483  df-2o 6484  df-map 6718
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