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Theorem ctssdc 7453
Description: A set is countable iff there is a surjection from a decidable subset of the natural numbers onto it. The decidability condition is needed as shown at ctssexmid 7490. (Contributed by Jim Kingdon, 15-Aug-2023.)
Assertion
Ref Expression
ctssdc  |-  ( E. s ( s  C_  om 
/\  E. f  f : s -onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  <->  E. f  f : om -onto-> ( A 1o ) )
Distinct variable group:    A, f, s, n

Proof of Theorem ctssdc
Dummy variables  g  m  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp3 1030 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  f :
s -onto-> A )
2 fof 5615 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( f : s -onto-> A  -> 
f : s --> A )
31, 2syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  f :
s --> A )
43ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  m  e.  s )  ->  f :
s --> A )
5 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  m  e.  s )  ->  m  e.  s )
64, 5ffvelcdmd 5844 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  m  e.  s )  ->  ( f `  m )  e.  A
)
73ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  -.  m  e.  s )  ->  f : s --> A )
8 simpllr 540 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  -.  m  e.  s )  ->  (/)  e.  s )
97, 8ffvelcdmd 5844 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  /\  -.  m  e.  s )  ->  (
f `  (/) )  e.  A )
10 elequ1 2213 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  =  m  ->  (
n  e.  s  <->  m  e.  s ) )
1110dcbid 850 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  =  m  ->  (DECID  n  e.  s  <-> DECID  m  e.  s )
)
12 simpll2 1068 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
13 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  ->  m  e.  om )
1411, 12, 13rspcdva 2934 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  -> DECID 
m  e.  s )
156, 9, 14ifcldadc 3670 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  m  e.  om )  ->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) )  e.  A
)
1615fmpttd 5863 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om --> A )
1716ffnd 5534 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  Fn 
om )
18 fvelrnb 5750 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  Fn  om  ->  ( y  e.  ran  (
m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  <->  E. z  e.  om  ( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y ) )
1917, 18syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( y  e.  ran  ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  <->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y ) )
201ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  f :
s -onto-> A )
21 foelrn 5958 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( f : s -onto-> A  /\  y  e.  A
)  ->  E. z  e.  s  y  =  ( f `  z
) )
2220, 21sylancom 424 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  E. z  e.  s  y  =  ( f `  z
) )
23 simpll1 1067 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  s  C_  om )
24 eqid 2238 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) )  =  ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )
25 elequ1 2213 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( m  =  z  ->  (
m  e.  s  <->  z  e.  s ) )
26 fveq2 5695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( m  =  z  ->  (
f `  m )  =  ( f `  z ) )
2725, 26ifbieq1d 3663 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( m  =  z  ->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) )  =  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) ) )
2823sselda 3248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  z  e.  om )
293ad4antr 498 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  z  e.  s )  ->  f : s --> A )
30 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  z  e.  s )  ->  z  e.  s )
3129, 30ffvelcdmd 5844 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  z  e.  s )  ->  (
f `  z )  e.  A )
323ffvelcdmda 5843 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( f `  (/) )  e.  A
)
3332ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  -.  z  e.  s )  ->  ( f `  (/) )  e.  A )
34 elequ1 2213 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( n  =  z  ->  (
n  e.  s  <->  z  e.  s ) )
3534dcbid 850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( n  =  z  ->  (DECID  n  e.  s  <-> DECID  z  e.  s )
)
36 simp2 1029 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
3736ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
3835, 37, 28rspcdva 2934 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  -> DECID  z  e.  s
)
3931, 33, 38ifcldadc 3670 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) )  e.  A )
4024, 27, 28, 39fvmptd3 5799 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) ) )
41 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  z  e.  s )
4241iftrued 3647 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) )  =  ( f `  z ) )
4340, 42eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  ( f `  z ) )
4443adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  y  =  ( f `  z ) )  -> 
( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  ( f `  z ) )
45 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  y  =  ( f `  z ) )  -> 
y  =  ( f `
 z ) )
4644, 45eqtr4d 2274 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A )  /\  z  e.  s )  /\  y  =  ( f `  z ) )  -> 
( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y )
4746ex 115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  /\  z  e.  s )  ->  (
y  =  ( f `
 z )  -> 
( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y ) )
4847reximdva 2652 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  ( E. z  e.  s  y  =  ( f `  z )  ->  E. z  e.  s  ( (
m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y ) )
49 ssrexv 3313 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( s 
C_  om  ->  ( E. z  e.  s  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y  ->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y ) )
5023, 48, 49sylsyld 58 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  ( E. z  e.  s  y  =  ( f `  z )  ->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y ) )
5122, 50mpd 13 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  y  e.  A
)  ->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y )
5251ex 115 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( y  e.  A  ->  E. z  e.  om  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y ) )
53 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y )  ->  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y )
54 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  z  e.  om )
553ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  z  e.  s )  ->  f :
s --> A )
56 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  z  e.  s )  ->  z  e.  s )
5755, 56ffvelcdmd 5844 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  z  e.  s )  ->  ( f `  z )  e.  A
)
5832ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  -.  z  e.  s )  ->  (
f `  (/) )  e.  A )
59 simpll2 1068 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
6035, 59, 54rspcdva 2934 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  -> DECID 
z  e.  s )
6157, 58, 60ifcldadc 3670 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  if ( z  e.  s ,  ( f `  z ) ,  ( f `  (/) ) )  e.  A
)
6224, 27, 54, 61fvmptd3 5799 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  if ( z  e.  s ,  ( f `
 z ) ,  ( f `  (/) ) ) )
6362, 61eqeltrd 2315 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( s  C_  om 
/\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  ->  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  e.  A )
6463adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y )  ->  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  e.  A )
6553, 64eqeltrrd 2316 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( s 
C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  /\  z  e.  om )  /\  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) ) `
 z )  =  y )  ->  y  e.  A )
6665rexlimdva2 2671 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( E. z  e.  om  (
( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y  ->  y  e.  A ) )
6752, 66impbid 129 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( y  e.  A  <->  E. z  e.  om  ( ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) `  z )  =  y ) )
6819, 67bitr4d 191 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( y  e.  ran  ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  <->  y  e.  A ) )
6968eqrdv 2236 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ran  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) )  =  A )
70 df-fo 5383 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om -onto-> A  <->  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  Fn  om  /\  ran  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  =  A ) )
7117, 69, 70sylanbrc 421 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om -onto-> A )
72 omex 4740 . . . . . . . . . . . . 13  |-  om  e.  _V
7372mptex 5943 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m
) ,  ( f `
 (/) ) ) )  e.  _V
74 foeq1 5611 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( g  =  ( m  e. 
om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) )  -> 
( g : om -onto-> A 
<->  ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om -onto-> A
) )
7573, 74spcev 2920 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( m  e.  om  |->  if ( m  e.  s ,  ( f `  m ) ,  ( f `  (/) ) ) ) : om -onto-> A  ->  E. g  g : om -onto-> A )
7671, 75syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  E. g 
g : om -onto-> A
)
77 elex2 2838 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( f `  (/) )  e.  A  ->  E. x  x  e.  A )
7832, 77syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  E. x  x  e.  A )
79 ctm 7449 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. x  x  e.  A  ->  ( E. g  g : om -onto-> ( A 1o )  <->  E. g  g : om -onto-> A ) )
8078, 79syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  ( E. g  g : om -onto->
( A 1o )  <->  E. g  g : om -onto-> A ) )
8176, 80mpbird 167 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  (/)  e.  s )  ->  E. g 
g : om -onto-> ( A 1o ) )
82 simpl1 1031 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  -> 
s  C_  om )
8336adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  ->  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )
841adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  -> 
f : s -onto-> A )
85 simpr 110 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  ->  -.  (/)  e.  s )
8682, 83, 84, 85ctssdclemn0 7450 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s
-onto-> A )  /\  -.  (/) 
e.  s )  ->  E. g  g : om -onto-> ( A 1o ) )
87 eleq1 2301 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  (/)  ->  ( n  e.  s  <->  (/)  e.  s ) )
8887dcbid 850 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  (/)  ->  (DECID  n  e.  s  <-> DECID  (/) 
e.  s ) )
89 peano1 4741 . . . . . . . . . . . 12  |-  (/)  e.  om
9089a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  (/)  e.  om )
9188, 36, 90rspcdva 2934 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  -> DECID  (/)  e.  s )
92 exmiddc 848 . . . . . . . . . 10  |-  (DECID  (/)  e.  s  ->  ( (/)  e.  s  \/  -.  (/)  e.  s ) )
9391, 92syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  ( (/)  e.  s  \/  -.  (/)  e.  s ) )
9481, 86, 93mpjaodan 810 . . . . . . . 8  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  f : s -onto-> A )  ->  E. g 
g : om -onto-> ( A 1o ) )
95943expia 1236 . . . . . . 7  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s
)  ->  ( f : s -onto-> A  ->  E. g  g : om -onto-> ( A 1o ) ) )
9695exlimdv 1872 . . . . . 6  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s
)  ->  ( E. f  f : s
-onto-> A  ->  E. g 
g : om -onto-> ( A 1o ) ) )
97963impia 1231 . . . . 5  |-  ( ( s  C_  om  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s  /\  E. f  f : s -onto-> A )  ->  E. g 
g : om -onto-> ( A 1o ) )
98973com23 1240 . . . 4  |-  ( ( s  C_  om  /\  E. f  f : s
-onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  ->  E. g  g : om -onto-> ( A 1o ) )
9998exlimiv 1651 . . 3  |-  ( E. s ( s  C_  om 
/\  E. f  f : s -onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  ->  E. g  g : om -onto-> ( A 1o ) )
100 foeq1 5611 . . . 4  |-  ( g  =  f  ->  (
g : om -onto-> ( A 1o )  <->  f : om -onto-> ( A 1o ) ) )
101100cbvexv 1974 . . 3  |-  ( E. g  g : om -onto->
( A 1o )  <->  E. f  f : om -onto->
( A 1o )
)
10299, 101sylib 122 . 2  |-  ( E. s ( s  C_  om 
/\  E. f  f : s -onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  ->  E. f  f : om -onto-> ( A 1o ) )
103 ctssdclemr 7452 . 2  |-  ( E. f  f : om -onto->
( A 1o )  ->  E. s ( s 
C_  om  /\  E. f 
f : s -onto-> A  /\  A. n  e. 
om DECID 
n  e.  s ) )
104102, 103impbii 126 1  |-  ( E. s ( s  C_  om 
/\  E. f  f : s -onto-> A  /\  A. n  e.  om DECID  n  e.  s )  <->  E. f  f : om -onto-> ( A 1o ) )
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   -. wn 3    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 720  DECID wdc 846    /\ w3a 1009    = wceq 1402   E.wex 1545    e. wcel 2209   A.wral 2528   E.wrex 2529    C_ wss 3220   (/)c0 3520   ifcif 3638    |-> cmpt 4192   omcom 4737   ran crn 4775    Fn wfn 5372   -->wf 5373   -onto->wfo 5375   ` cfv 5377   1oc1o 6680   ⊔ cdju 7377
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-13 2211  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-iinf 4735
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-iord 4511  df-on 4513  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-1o 6687  df-dju 7378  df-inl 7387  df-inr 7388  df-case 7424
This theorem is used by:  ctiunct  13331  ssomct  13336
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