Theorem cc1 7239

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 109	. . . . . 6 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → CCHOICE)
2		simprl 529	. . . . . 6 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → 𝑥 ≈ ω)
3		simprr 531	. . . . . . 7 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)
4		elequ2 2151	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = 𝑎 → (𝑤 ∈ 𝑧 ↔ 𝑤 ∈ 𝑎))
5	4	exbidv 1823	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝑎 → (∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧 ↔ ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑎))
6	5	cbvralvw 2705	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧 ↔ ∀𝑎 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑎)
7	3, 6	sylib 122	. . . . . 6 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → ∀𝑎 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑎)
8	1, 2, 7	ccfunen 7238	. . . . 5 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → ∃𝑓(𝑓 Fn 𝑥 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎))
9		exsimpr 1616	. . . . 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 5507	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = 𝑧 → (𝑓‘𝑎) = (𝑓‘𝑧))
12		id 19	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = 𝑧 → 𝑎 = 𝑧)
13	11, 12	eleq12d 2246	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝑧 → ((𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎 ↔ (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧))
14	13	cbvralvw 2705	. . . . 5 ⊢ (∀𝑎 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎 ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧)
15	14	exbii 1603	. . . 4 ⊢ (∃𝑓∀𝑎 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑎) ∈ 𝑎 ↔ ∃𝑓∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧)
16	10, 15	sylib 122	. . 3 ⊢ ((CCHOICE ∧ (𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧)) → ∃𝑓∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧)
17	16	ex 115	. 2 ⊢ (CCHOICE → ((𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧) → ∃𝑓∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧))
18	17	alrimiv 1872	1 ⊢ (CCHOICE → ∀𝑥((𝑥 ≈ ω ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑧) → ∃𝑓∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑓‘𝑧) ∈ 𝑧))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104  ∀wal 1351  ∃wex 1490   ∈ wcel 2146  ∀wral 2453   class class class wbr 3998  ωcom 4583   Fn wfn 5203  ‘cfv 5208   ≈ cen 6728  CCHOICEwacc 7236

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-io 709  ax-5 1445  ax-7 1446  ax-gen 1447  ax-ie1 1491  ax-ie2 1492  ax-8 1502  ax-10 1503  ax-11 1504  ax-i12 1505  ax-bndl 1507  ax-4 1508  ax-17 1524  ax-i9 1528  ax-ial 1532  ax-i5r 1533  ax-13 2148  ax-14 2149  ax-ext 2157  ax-coll 4113  ax-sep 4116  ax-pow 4169  ax-pr 4203  ax-un 4427

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-nf 1459  df-sb 1761  df-eu 2027  df-mo 2028  df-clab 2162  df-cleq 2168  df-clel 2171  df-nfc 2306  df-ral 2458  df-rex 2459  df-reu 2460  df-rab 2462  df-v 2737  df-sbc 2961  df-csb 3056  df-un 3131  df-in 3133  df-ss 3140  df-pw 3574  df-sn 3595  df-pr 3596  df-op 3598  df-uni 3806  df-iun 3884  df-br 3999  df-opab 4060  df-mpt 4061  df-id 4287  df-xp 4626  df-rel 4627  df-cnv 4628  df-co 4629  df-dm 4630  df-rn 4631  df-res 4632  df-ima 4633  df-iota 5170  df-fun 5210  df-fn 5211  df-f 5212  df-f1 5213  df-fo 5214  df-f1o 5215  df-fv 5216  df-en 6731  df-cc 7237

This theorem is referenced by: (None)