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Theorem xpdom2 6691
Description: Dominance law for Cartesian product. Proposition 10.33(2) of [TakeutiZaring] p. 92. (Contributed by NM, 24-Jul-2004.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
xpdom.2  |-  C  e. 
_V
Assertion
Ref Expression
xpdom2  |-  ( A  ~<_  B  ->  ( C  X.  A )  ~<_  ( C  X.  B ) )

Proof of Theorem xpdom2
Dummy variables  u  f  v  w  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 brdomi 6609 . 2  |-  ( A  ~<_  B  ->  E. f 
f : A -1-1-> B
)
2 f1f 5296 . . . . . . . 8  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
f : A --> B )
3 ffvelrn 5519 . . . . . . . . 9  |-  ( ( f : A --> B  /\  U.
ran  { x }  e.  A )  ->  (
f `  U. ran  {
x } )  e.  B )
43ex 114 . . . . . . . 8  |-  ( f : A --> B  -> 
( U. ran  {
x }  e.  A  ->  ( f `  U. ran  { x } )  e.  B ) )
52, 4syl 14 . . . . . . 7  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( U. ran  {
x }  e.  A  ->  ( f `  U. ran  { x } )  e.  B ) )
65anim2d 333 . . . . . 6  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( ( U. dom  { x }  e.  C  /\  U. ran  { x }  e.  A )  ->  ( U. dom  {
x }  e.  C  /\  ( f `  U. ran  { x } )  e.  B ) ) )
76adantld 274 . . . . 5  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( ( x  = 
<. U. dom  { x } ,  U. ran  {
x } >.  /\  ( U. dom  { x }  e.  C  /\  U. ran  { x }  e.  A
) )  ->  ( U. dom  { x }  e.  C  /\  (
f `  U. ran  {
x } )  e.  B ) ) )
8 elxp4 4994 . . . . 5  |-  ( x  e.  ( C  X.  A )  <->  ( x  =  <. U. dom  { x } ,  U. ran  {
x } >.  /\  ( U. dom  { x }  e.  C  /\  U. ran  { x }  e.  A
) ) )
9 opelxp 4537 . . . . 5  |-  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x }
) >.  e.  ( C  X.  B )  <->  ( U. dom  { x }  e.  C  /\  ( f `  U. ran  { x }
)  e.  B ) )
107, 8, 93imtr4g 204 . . . 4  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( x  e.  ( C  X.  A )  ->  <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  e.  ( C  X.  B ) ) )
1110adantl 273 . . 3  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( x  e.  ( C  X.  A )  ->  <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  e.  ( C  X.  B ) ) )
12 elxp2 4525 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( C  X.  A )  <->  E. z  e.  C  E. w  e.  A  x  =  <. z ,  w >. )
13 elxp2 4525 . . . . . 6  |-  ( y  e.  ( C  X.  A )  <->  E. v  e.  C  E. u  e.  A  y  =  <. v ,  u >. )
14 vex 2661 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  z  e. 
_V
15 vex 2661 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  f  e. 
_V
16 vex 2661 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  w  e. 
_V
1715, 16fvex 5407 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( f `
 w )  e. 
_V
1814, 17opth 4127 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( <.
z ,  ( f `
 w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u )
>. 
<->  ( z  =  v  /\  ( f `  w )  =  ( f `  u ) ) )
19 f1fveq 5639 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( f : A -1-1-> B  /\  ( w  e.  A  /\  u  e.  A
) )  ->  (
( f `  w
)  =  ( f `
 u )  <->  w  =  u ) )
2019ancoms 266 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( w  e.  A  /\  u  e.  A
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( ( f `  w )  =  ( f `  u )  <-> 
w  =  u ) )
2120anbi2d 457 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( w  e.  A  /\  u  e.  A
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( ( z  =  v  /\  ( f `
 w )  =  ( f `  u
) )  <->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
2218, 21syl5bb 191 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( w  e.  A  /\  u  e.  A
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. z ,  ( f `  w )
>.  =  <. v ,  ( f `  u
) >. 
<->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
2322ex 114 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( w  e.  A  /\  u  e.  A )  ->  ( f : A -1-1-> B  ->  ( <. z ,  ( f `  w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u ) >.  <->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) ) )
2423ad2ant2l 497 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A
)  /\  ( v  e.  C  /\  u  e.  A ) )  -> 
( f : A -1-1-> B  ->  ( <. z ,  ( f `  w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u ) >.  <->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) ) )
2524imp 123 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. z ,  ( f `  w )
>.  =  <. v ,  ( f `  u
) >. 
<->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
2625adantlr 466 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. z ,  ( f `  w )
>.  =  <. v ,  ( f `  u
) >. 
<->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
27 sneq 3506 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  { x }  =  { <. z ,  w >. } )
2827dmeqd 4709 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  dom  { x }  =  dom  { <. z ,  w >. } )
2928unieqd 3715 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  U. dom  { x }  =  U. dom  { <. z ,  w >. } )
3014, 16op1sta 4988 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  U. dom  {
<. z ,  w >. }  =  z
3129, 30syl6eq 2164 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  U. dom  { x }  =  z )
3227rneqd 4736 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  ran  { x }  =  ran  { <. z ,  w >. } )
3332unieqd 3715 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  U. ran  { x }  =  U. ran  { <. z ,  w >. } )
3414, 16op2nda 4991 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  U. ran  {
<. z ,  w >. }  =  w
3533, 34syl6eq 2164 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  U. ran  { x }  =  w )
3635fveq2d 5391 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  ( f `  U. ran  { x }
)  =  ( f `
 w ) )
3731, 36opeq12d 3681 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. z ,  ( f `  w ) >. )
38 sneq 3506 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  { y }  =  { <. v ,  u >. } )
3938dmeqd 4709 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  dom  { y }  =  dom  { <. v ,  u >. } )
4039unieqd 3715 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  U. dom  { y }  =  U. dom  {
<. v ,  u >. } )
41 vex 2661 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  v  e. 
_V
42 vex 2661 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  u  e. 
_V
4341, 42op1sta 4988 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  U. dom  {
<. v ,  u >. }  =  v
4440, 43syl6eq 2164 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  U. dom  { y }  =  v )
4538rneqd 4736 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  ran  { y }  =  ran  { <. v ,  u >. } )
4645unieqd 3715 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  U. ran  { y }  =  U. ran  {
<. v ,  u >. } )
4741, 42op2nda 4991 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  U. ran  {
<. v ,  u >. }  =  u
4846, 47syl6eq 2164 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  U. ran  { y }  =  u )
4948fveq2d 5391 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  ( f `  U. ran  { y } )  =  ( f `
 u ) )
5044, 49opeq12d 3681 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  <. U. dom  { y } ,  ( f `
 U. ran  {
y } ) >.  =  <. v ,  ( f `  u )
>. )
5137, 50eqeqan12d 2131 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )  ->  ( <. U.
dom  { x } , 
( f `  U. ran  { x } )
>.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `  U. ran  { y } ) >.  <->  <.
z ,  ( f `
 w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u )
>. ) )
5251ad2antlr 478 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<-> 
<. z ,  ( f `
 w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u )
>. ) )
53 eqeq12 2128 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )  ->  ( x  =  y  <->  <. z ,  w >.  =  <. v ,  u >. ) )
5414, 16opth 4127 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( <.
z ,  w >.  = 
<. v ,  u >.  <->  (
z  =  v  /\  w  =  u )
)
5553, 54syl6bb 195 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )  ->  ( x  =  y  <->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
5655ad2antlr 478 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( x  =  y  <-> 
( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
5726, 52, 563bitr4d 219 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<->  x  =  y ) )
5857exp53 372 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  ->  ( ( v  e.  C  /\  u  e.  A )  ->  (
x  =  <. z ,  w >.  ->  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  ( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x }
) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `  U. ran  { y } ) >.  <->  x  =  y ) ) ) ) ) )
5958com23 78 . . . . . . . . 9  |-  ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  ->  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  (
( v  e.  C  /\  u  e.  A
)  ->  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  ( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x }
) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `  U. ran  { y } ) >.  <->  x  =  y ) ) ) ) ) )
6059rexlimivv 2530 . . . . . . . 8  |-  ( E. z  e.  C  E. w  e.  A  x  =  <. z ,  w >.  ->  ( ( v  e.  C  /\  u  e.  A )  ->  (
y  =  <. v ,  u >.  ->  ( f : A -1-1-> B  -> 
( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<->  x  =  y ) ) ) ) )
6160rexlimdvv 2531 . . . . . . 7  |-  ( E. z  e.  C  E. w  e.  A  x  =  <. z ,  w >.  ->  ( E. v  e.  C  E. u  e.  A  y  =  <. v ,  u >.  -> 
( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `
 U. ran  {
y } ) >.  <->  x  =  y ) ) ) )
6261imp 123 . . . . . 6  |-  ( ( E. z  e.  C  E. w  e.  A  x  =  <. z ,  w >.  /\  E. v  e.  C  E. u  e.  A  y  =  <. v ,  u >. )  ->  ( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x }
) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `  U. ran  { y } ) >.  <->  x  =  y ) ) )
6312, 13, 62syl2anb 287 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  ( C  X.  A )  /\  y  e.  ( C  X.  A ) )  -> 
( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `
 U. ran  {
y } ) >.  <->  x  =  y ) ) )
6463com12 30 . . . 4  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( ( x  e.  ( C  X.  A
)  /\  y  e.  ( C  X.  A
) )  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<->  x  =  y ) ) )
6564adantl 273 . . 3  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( ( x  e.  ( C  X.  A
)  /\  y  e.  ( C  X.  A
) )  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<->  x  =  y ) ) )
66 xpdom.2 . . . . 5  |-  C  e. 
_V
67 reldom 6605 . . . . . 6  |-  Rel  ~<_
6867brrelex1i 4550 . . . . 5  |-  ( A  ~<_  B  ->  A  e.  _V )
69 xpexg 4621 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  _V  /\  A  e.  _V )  ->  ( C  X.  A
)  e.  _V )
7066, 68, 69sylancr 408 . . . 4  |-  ( A  ~<_  B  ->  ( C  X.  A )  e.  _V )
7170adantr 272 . . 3  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( C  X.  A
)  e.  _V )
7267brrelex2i 4551 . . . . 5  |-  ( A  ~<_  B  ->  B  e.  _V )
73 xpexg 4621 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  _V  /\  B  e.  _V )  ->  ( C  X.  B
)  e.  _V )
7466, 72, 73sylancr 408 . . . 4  |-  ( A  ~<_  B  ->  ( C  X.  B )  e.  _V )
7574adantr 272 . . 3  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( C  X.  B
)  e.  _V )
7611, 65, 71, 75dom3d 6634 . 2  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( C  X.  A
)  ~<_  ( C  X.  B ) )
771, 76exlimddv 1852 1  |-  ( A  ~<_  B  ->  ( C  X.  A )  ~<_  ( C  X.  B ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 103    <-> wb 104    = wceq 1314    e. wcel 1463   E.wrex 2392   _Vcvv 2658   {csn 3495   <.cop 3498   U.cuni 3704   class class class wbr 3897    X. cxp 4505   dom cdm 4507   ran crn 4508   -->wf 5087   -1-1->wf1 5088   ` cfv 5091    ~<_ cdom 6599
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-io 681  ax-5 1406  ax-7 1407  ax-gen 1408  ax-ie1 1452  ax-ie2 1453  ax-8 1465  ax-10 1466  ax-11 1467  ax-i12 1468  ax-bndl 1469  ax-4 1470  ax-13 1474  ax-14 1475  ax-17 1489  ax-i9 1493  ax-ial 1497  ax-i5r 1498  ax-ext 2097  ax-sep 4014  ax-pow 4066  ax-pr 4099  ax-un 4323
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 947  df-tru 1317  df-nf 1420  df-sb 1719  df-eu 1978  df-mo 1979  df-clab 2102  df-cleq 2108  df-clel 2111  df-nfc 2245  df-ral 2396  df-rex 2397  df-rab 2400  df-v 2660  df-sbc 2881  df-csb 2974  df-un 3043  df-in 3045  df-ss 3052  df-pw 3480  df-sn 3501  df-pr 3502  df-op 3504  df-uni 3705  df-br 3898  df-opab 3958  df-mpt 3959  df-id 4183  df-xp 4513  df-rel 4514  df-cnv 4515  df-co 4516  df-dm 4517  df-rn 4518  df-res 4519  df-ima 4520  df-iota 5056  df-fun 5093  df-fn 5094  df-f 5095  df-f1 5096  df-fv 5099  df-dom 6602
This theorem is referenced by:  xpdom2g  6692  xpct  11804
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