ctiunctlemf - Intuitionistic Logic Explorer

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Theorem ctiunctlemf 12393

Description: Lemma for ctiunct 12395. (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 5420	. . . . . . 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 474	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑇 ⊆ ω)
11		ctiunct.tdc	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∀𝑛 ∈ ω DECID 𝑛 ∈ 𝑇)
12	11	adantlr 474	. . . . . . 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 474	. . . . . . 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 12389	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (1^st ‘(𝐽‘𝑛)) ∈ 𝑆)
20	4, 19	ffvelrnd 5632	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ 𝐴)
21		fof 5420	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐺:𝑇–onto→𝐵 → 𝐺:𝑇⟶𝐵)
22	13, 21	syl 14	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐺:𝑇⟶𝐵)
23	22	ralrimiva 2543	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝐺:𝑇⟶𝐵)
24	23	adantr 274	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝐺:𝑇⟶𝐵)
25		rspsbc 3037	. . . . . . . 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 5346	. . . . . . . 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 12390	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (2^nd ‘(𝐽‘𝑛)) ∈ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝑇)
31	29, 30	ffvelrnd 5632	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ 𝑈) → (⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐺‘(2^nd ‘(𝐽‘𝑛))) ∈ ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐵)
32		csbeq1 3052	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) → ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵 = ⦋(𝐹‘(1^st ‘(𝐽‘𝑛))) / 𝑥⦌𝐵)
33	32	eleq2d 2240	. . . . . 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 2834	. . . . 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 3877	. . . 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 2312	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑦𝐵
39		nfcsb1v 3082	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵
40		csbeq1a 3058	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → 𝐵 = ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
41	38, 39, 40	cbviun 3910	. . 3 ⊢ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 = ∪ 𝑦 ∈ 𝐴 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵
42	37, 41	eleqtrrdi 2264	. 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 5650	1 ⊢ (𝜑 → 𝐻:𝑈⟶∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)

Colors of variables: wff set class

Syntax hints: → wi 4 ∧ wa 103 ↔ wb 104 DECID wdc 829 = wceq 1348 ∈ wcel 2141 ∀wral 2448 ∃wrex 2449 {crab 2452 [wsbc 2955 ⦋csb 3049 ⊆ wss 3121 ∪ ciun 3873 ↦ cmpt 4050 ωcom 4574 × cxp 4609 ⟶wf 5194 –onto→wfo 5196 –1-1-onto→wf1o 5197 ‘cfv 5198 1^st c1st 6117 2^nd c2nd 6118

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-14 2144 ax-ext 2152 ax-sep 4107 ax-pow 4160 ax-pr 4194

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-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-fo 5204 df-fv 5206

This theorem is referenced by: ctiunctlemfo 12394

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