Theorem cc1 7227

Description: Countable choice in terms of a choice function on a countably infinite set of inhabited sets. (Contributed by Jim Kingdon, 27-Apr-2024.)

Assertion

Ref	Expression
cc1	⊢ (CCHOICE → ∀𝑥((𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧) → ∃𝑓∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧))

Distinct variable groups:   𝑤,𝑓,𝑧   𝑥,𝑓,𝑧

Proof of Theorem cc1

Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl 108	. . . . . 6 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → CCHOICE)
2		simprl 526	. . . . . 6 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → 𝑥 ≈ ω)
3		simprr 527	. . . . . . 7 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)
4		elequ2 2146	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = 𝑎 → (𝑤 ∈ 𝑧 ↔ 𝑤 ∈ 𝑎))
5	4	exbidv 1818	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝑎 → (∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧 ↔ ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑎))
6	5	cbvralvw 2700	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧 ↔ ∀𝑎 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑎)
7	3, 6	sylib 121	. . . . . 6 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → ∀𝑎 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑎)
8	1, 2, 7	ccfunen 7226	. . . . 5 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → ∃𝑓(𝑓 Fn 𝑥 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎))
9		exsimpr 1611	. . . . 5 ⊢ (∃𝑓(𝑓 Fn 𝑥 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎) → ∃𝑓∀𝑎 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎)
10	8, 9	syl 14	. . . 4 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → ∃𝑓∀𝑎 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎)
11		fveq2 5496	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = 𝑧 → (𝑓‘𝑎) = (𝑓‘𝑧))
12		id 19	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = 𝑧 → 𝑎 = 𝑧)
13	11, 12	eleq12d 2241	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝑧 → ((𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎 ↔ (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧))
14	13	cbvralvw 2700	. . . . 5 ⊢ (∀𝑎 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎 ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧)
15	14	exbii 1598	. . . 4 ⊢ (∃𝑓∀𝑎 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎 ↔ ∃𝑓∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧)
16	10, 15	sylib 121	. . 3 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → ∃𝑓∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧)
17	16	ex 114	. 2 ⊢ (CCHOICE → ((𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧) → ∃𝑓∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧))
18	17	alrimiv 1867	1 ⊢ (CCHOICE → ∀𝑥((𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧) → ∃𝑓∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103  ∀wal 1346  ∃wex 1485   ∈ wcel 2141  ∀wral 2448   class class class wbr 3989  ωcom 4574   Fn wfn 5193  ‘cfv 5198   ≈ cen 6716  CCHOICEwacc 7224

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 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 975  df-tru 1351  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-id 4278  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-en 6719  df-cc 7225

This theorem is referenced by: (None)