Theorem ffvresb 5728

Description: A necessary and sufficient condition for a restricted function. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Nov-2013.)

Assertion

Ref	Expression
ffvresb	⊢ (Fun 𝐹 → ((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐹

Proof of Theorem ffvresb

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fdm 5416	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 → dom (𝐹 ↾ 𝐴) = 𝐴)
2		dmres 4968	. . . . . . 7 ⊢ dom (𝐹 ↾ 𝐴) = (𝐴 ∩ dom 𝐹)
3		inss2 3385	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∩ dom 𝐹) ⊆ dom 𝐹
4	2, 3	eqsstri 3216	. . . . . 6 ⊢ dom (𝐹 ↾ 𝐴) ⊆ dom 𝐹
5	1, 4	eqsstrrdi 3237	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 → 𝐴 ⊆ dom 𝐹)
6	5	sselda 3184	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ dom 𝐹)
7		fvres 5585	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → ((𝐹 ↾ 𝐴)‘𝑥) = (𝐹‘𝑥))
8	7	adantl 277	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹 ↾ 𝐴)‘𝑥) = (𝐹‘𝑥))
9		ffvelcdm 5698	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹 ↾ 𝐴)‘𝑥) ∈ 𝐵)
10	8, 9	eqeltrrd 2274	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
11	6, 10	jca 306	. . 3 ⊢ (((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))
12	11	ralrimiva 2570	. 2 ⊢ ((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))
13		simpl 109	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ dom 𝐹)
14	13	ralimi 2560	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ dom 𝐹)
15		dfss3 3173	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ⊆ dom 𝐹 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ dom 𝐹)
16	14, 15	sylibr 134	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵) → 𝐴 ⊆ dom 𝐹)
17		funfn 5289	. . . . . 6 ⊢ (Fun 𝐹 ↔ 𝐹 Fn dom 𝐹)
18		fnssres 5374	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 Fn dom 𝐹 ∧ 𝐴 ⊆ dom 𝐹) → (𝐹 ↾ 𝐴) Fn 𝐴)
19	17, 18	sylanb 284	. . . . 5 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝐴 ⊆ dom 𝐹) → (𝐹 ↾ 𝐴) Fn 𝐴)
20	16, 19	sylan2 286	. . . 4 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)) → (𝐹 ↾ 𝐴) Fn 𝐴)
21		simpr 110	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
22	7	eleq1d 2265	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → (((𝐹 ↾ 𝐴)‘𝑥) ∈ 𝐵 ↔ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))
23	21, 22	imbitrrid 156	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → ((𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵) → ((𝐹 ↾ 𝐴)‘𝑥) ∈ 𝐵))
24	23	ralimia 2558	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ((𝐹 ↾ 𝐴)‘𝑥) ∈ 𝐵)
25	24	adantl 277	. . . . 5 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ((𝐹 ↾ 𝐴)‘𝑥) ∈ 𝐵)
26		fnfvrnss 5725	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ↾ 𝐴) Fn 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ((𝐹 ↾ 𝐴)‘𝑥) ∈ 𝐵) → ran (𝐹 ↾ 𝐴) ⊆ 𝐵)
27	20, 25, 26	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)) → ran (𝐹 ↾ 𝐴) ⊆ 𝐵)
28		df-f 5263	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 ↔ ((𝐹 ↾ 𝐴) Fn 𝐴 ∧ ran (𝐹 ↾ 𝐴) ⊆ 𝐵))
29	20, 27, 28	sylanbrc 417	. . 3 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)) → (𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵)
30	29	ex 115	. 2 ⊢ (Fun 𝐹 → (∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵) → (𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵))
31	12, 30	impbid2 143	1 ⊢ (Fun 𝐹 → ((𝐹 ↾ 𝐴):𝐴⟶𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∈ dom 𝐹 ∧ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1364   ∈ wcel 2167  ∀wral 2475   ∩ cin 3156   ⊆ wss 3157  dom cdm 4664  ran crn 4665   ↾ cres 4666  Fun wfun 5253   Fn wfn 5254  ⟶wf 5255  ‘cfv 5259

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 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-sep 4152  ax-pow 4208  ax-pr 4243

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ral 2480  df-rex 2481  df-v 2765  df-sbc 2990  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-id 4329  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-fv 5267

This theorem is referenced by:  resflem  5729  tfrcl  6431  frecfcllem  6471  lmbr2  14534  lmff  14569