ctiunctlemf - Intuitionistic Logic Explorer

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Theorem ctiunctlemf 11987

Description: Lemma for ctiunct 11989. (Contributed by Jim Kingdon, 28-Oct-2023.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
ctiunct.som	⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ ω)
ctiunct.sdc	⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ω DECID 𝑛 ∈ 𝑆)
ctiunct.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆–onto→𝐴)
ctiunct.tom	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑇 ⊆ ω)
ctiunct.tdc	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∀𝑛 ∈ ω DECID 𝑛 ∈ 𝑇)
ctiunct.g	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐺:𝑇–onto→𝐵)
ctiunct.j	⊢ (𝜑 → 𝐽:ω–1-1-onto→(ω × ω))
ctiunct.u	⊢ 𝑈 = {𝑧 ∈ ω ∣ ((1^st ‘(𝐽‘𝑧)) ∈ 𝑆 ∧ (2^nd ‘(𝐽‘𝑧)) ∈ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑧))) / 𝑥⦌𝑇)}
ctiunct.h	⊢ 𝐻 = (𝑛 ∈ 𝑈 ↦ (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))))

**Assertion**
Ref	Expression
ctiunctlemf	⊢ (𝜑 → 𝐻:𝑈⟶∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)

Distinct variable groups: 𝐴,𝑛,𝑥 𝐵,𝑛 𝑥,𝐹,𝑧 𝑥,𝐽,𝑧 𝑧,𝑆 𝑧,𝑇 𝑈,𝑛 𝜑,𝑛,𝑥 𝑥,𝑧,𝑛 Allowed substitution hints: 𝜑(𝑧) 𝐴(𝑧) 𝐵(𝑥,𝑧) 𝑆(𝑥,𝑛) 𝑇(𝑥,𝑛) 𝑈(𝑥,𝑧) 𝐹(𝑛) 𝐺(𝑥,𝑧,𝑛) 𝐻(𝑥,𝑧,𝑛) 𝐽(𝑛)

Proof of Theorem ctiunctlemf Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ctiunct.f	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆–onto→𝐴)
2	1	adantr 274	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → 𝐹:𝑆–onto→𝐴)
3		fof 5353	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹:𝑆–onto→𝐴 → 𝐹:𝑆⟶𝐴)
4	2, 3	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → 𝐹:𝑆⟶𝐴)
5		ctiunct.som	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ ω)
6	5	adantr 274	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → 𝑆 ⊆ ω)
7		ctiunct.sdc	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ω DECID 𝑛 ∈ 𝑆)
8	7	adantr 274	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → ∀𝑛 ∈ ω DECID 𝑛 ∈ 𝑆)
9		ctiunct.tom	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑇 ⊆ ω)
10	9	adantlr 469	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑇 ⊆ ω)
11		ctiunct.tdc	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∀𝑛 ∈ ω DECID 𝑛 ∈ 𝑇)
12	11	adantlr 469	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∀𝑛 ∈ ω DECID 𝑛 ∈ 𝑇)
13		ctiunct.g	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐺:𝑇–onto→𝐵)
14	13	adantlr 469	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐺:𝑇–onto→𝐵)
15		ctiunct.j	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐽:ω–1-1-onto→(ω × ω))
16	15	adantr 274	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → 𝐽:ω–1-1-onto→(ω × ω))
17		ctiunct.u	. . . . . . 7 ⊢ 𝑈 = {𝑧 ∈ ω ∣ ((1^st ‘(𝐽‘𝑧)) ∈ 𝑆 ∧ (2^nd ‘(𝐽‘𝑧)) ∈ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑧))) / 𝑥⦌𝑇)}
18		simpr 109	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → 𝑛 ∈ 𝑈)
19	6, 8, 2, 10, 12, 14, 16, 17, 18	ctiunctlemu1st 11983	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (1^st ‘(𝐽‘𝑛)) ∈ 𝑆)
20	4, 19	ffvelrnd 5564	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ 𝐴)
21		fof 5353	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐺:𝑇–onto→𝐵 → 𝐺:𝑇⟶𝐵)
22	13, 21	syl 14	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐺:𝑇⟶𝐵)
23	22	ralrimiva 2508	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝐺:𝑇⟶𝐵)
24	23	adantr 274	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝐺:𝑇⟶𝐵)
25		rspsbc 2995	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ 𝐴 → (∀𝑥 ∈ 𝐴 𝐺:𝑇⟶𝐵 → [(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥]𝐺:𝑇⟶𝐵))
26	20, 24, 25	sylc 62	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → [(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥]𝐺:𝑇⟶𝐵)
27		sbcfg 5279	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ 𝐴 → ([(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥]𝐺:𝑇⟶𝐵 ↔ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺:⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝑇⟶⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐵))
28	20, 27	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → ([(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥]𝐺:𝑇⟶𝐵 ↔ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺:⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝑇⟶⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐵))
29	26, 28	mpbid 146	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺:⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝑇⟶⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐵)
30	6, 8, 2, 10, 12, 14, 16, 17, 18	ctiunctlemu2nd 11984	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (2^nd ‘(𝐽‘𝑛)) ∈ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝑇)
31	29, 30	ffvelrnd 5564	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐵)
32		csbeq1 3010	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) → ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵 = ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐵)
33	32	eleq2d 2210	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) → ((⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵 ↔ (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐵))
34	33	rspcev 2793	. . . . 5 ⊢ (((𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ 𝐴 ∧ (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐵) → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
35	20, 31, 34	syl2anc 409	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
36		eliun 3825	. . . 4 ⊢ ((⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ∪ 𝑦 ∈ 𝐴 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐴 (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
37	35, 36	sylibr 133	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ∪ 𝑦 ∈ 𝐴 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
38		nfcv 2282	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑦𝐵
39		nfcsb1v 3040	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵
40		csbeq1a 3016	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → 𝐵 = ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
41	38, 39, 40	cbviun 3858	. . 3 ⊢ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 = ∪ 𝑦 ∈ 𝐴 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵
42	37, 41	eleqtrrdi 2234	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
43		ctiunct.h	. 2 ⊢ 𝐻 = (𝑛 ∈ 𝑈 ↦ (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))))
44	42, 43	fmptd 5582	1 ⊢ (𝜑 → 𝐻:𝑈⟶∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)

Colors of variables: wff set class

Syntax hints: → wi 4 ∧ wa 103 ↔ wb 104 DECID wdc 820 = wceq 1332 ∈ wcel 1481 ∀wral 2417 ∃wrex 2418 {crab 2421 [wsbc 2913 ⦋csb 3007 ⊆ wss 3076 ∪ ciun 3821 ↦ cmpt 3997 ωcom 4512 × cxp 4545 ⟶wf 5127 –onto→wfo 5129 –1-1-onto→wf1o 5130 ‘cfv 5131 1^st c1st 6044 2^nd c2nd 6045

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 699 ax-5 1424 ax-7 1425 ax-gen 1426 ax-ie1 1470 ax-ie2 1471 ax-8 1483 ax-10 1484 ax-11 1485 ax-i12 1486 ax-bndl 1487 ax-4 1488 ax-14 1493 ax-17 1507 ax-i9 1511 ax-ial 1515 ax-i5r 1516 ax-ext 2122 ax-sep 4054 ax-pow 4106 ax-pr 4139

This theorem depends on definitions: df-bi 116 df-3an 965 df-tru 1335 df-nf 1438 df-sb 1737 df-eu 2003 df-mo 2004 df-clab 2127 df-cleq 2133 df-clel 2136 df-nfc 2271 df-ral 2422 df-rex 2423 df-rab 2426 df-v 2691 df-sbc 2914 df-csb 3008 df-un 3080 df-in 3082 df-ss 3089 df-pw 3517 df-sn 3538 df-pr 3539 df-op 3541 df-uni 3745 df-iun 3823 df-br 3938 df-opab 3998 df-mpt 3999 df-id 4223 df-xp 4553 df-rel 4554 df-cnv 4555 df-co 4556 df-dm 4557 df-rn 4558 df-res 4559 df-ima 4560 df-iota 5096 df-fun 5133 df-fn 5134 df-f 5135 df-fo 5137 df-fv 5139

This theorem is referenced by: ctiunctlemfo 11988

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