Theorem fifo 6996

Description: Describe a surjection from nonempty finite sets to finite intersections. (Contributed by Mario Carneiro, 18-May-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
fifo.1	⊢ 𝐹 = (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ ∩ 𝑦)

Assertion

Ref	Expression
fifo	⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→(fi‘𝐴))

Distinct variable groups:   𝑦,𝐴   𝑦,𝑉

Allowed substitution hint:   𝐹(𝑦)

Proof of Theorem fifo

Dummy variables 𝑥 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eldifsni 3735	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑦 ≠ ∅)
2		eldifi 3271	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
3	2	elin2d 3339	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑦 ∈ Fin)
4		fin0 6902	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ Fin → (𝑦 ≠ ∅ ↔ ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦))
5	3, 4	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → (𝑦 ≠ ∅ ↔ ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦))
6	1, 5	mpbid 147	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦)
7		inteximm 4163	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦 → ∩ 𝑦 ∈ V)
8	6, 7	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → ∩ 𝑦 ∈ V)
9	8	rgen 2542	. . . 4 ⊢ ∀𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})∩ 𝑦 ∈ V
10		fifo.1	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ ∩ 𝑦)
11	10	fnmpt 5356	. . . 4 ⊢ (∀𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})∩ 𝑦 ∈ V → 𝐹 Fn ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}))
12	9, 11	mp1i 10	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐹 Fn ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}))
13		dffn4 5458	. . 3 ⊢ (𝐹 Fn ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↔ 𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→ran 𝐹)
14	12, 13	sylib 122	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→ran 𝐹)
15		elfi2 6988	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝑥 ∈ (fi‘𝐴) ↔ ∃𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑥 = ∩ 𝑦))
16	10	elrnmpt 4890	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ V → (𝑥 ∈ ran 𝐹 ↔ ∃𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑥 = ∩ 𝑦))
17	16	elv 2755	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ran 𝐹 ↔ ∃𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑥 = ∩ 𝑦)
18	15, 17	bitr4di 198	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝑥 ∈ (fi‘𝐴) ↔ 𝑥 ∈ ran 𝐹))
19	18	eqrdv 2186	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (fi‘𝐴) = ran 𝐹)
20		foeq3 5450	. . 3 ⊢ ((fi‘𝐴) = ran 𝐹 → (𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→(fi‘𝐴) ↔ 𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→ran 𝐹))
21	19, 20	syl 14	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→(fi‘𝐴) ↔ 𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→ran 𝐹))
22	14, 21	mpbird 167	1 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→(fi‘𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 105   = wceq 1363  ∃wex 1502   ∈ wcel 2159   ≠ wne 2359  ∀wral 2467  ∃wrex 2468  Vcvv 2751   ∖ cdif 3140   ∩ cin 3142  ∅c0 3436  𝒫 cpw 3589  {csn 3606  ∩ cint 3858   ↦ cmpt 4078  ran crn 4641   Fn wfn 5225  –onto→wfo 5228  ‘cfv 5230  Fincfn 6757  ficfi 6984

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-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1457  ax-7 1458  ax-gen 1459  ax-ie1 1503  ax-ie2 1504  ax-8 1514  ax-10 1515  ax-11 1516  ax-i12 1517  ax-bndl 1519  ax-4 1520  ax-17 1536  ax-i9 1540  ax-ial 1544  ax-i5r 1545  ax-13 2161  ax-14 2162  ax-ext 2170  ax-sep 4135  ax-nul 4143  ax-pow 4188  ax-pr 4223  ax-un 4447  ax-iinf 4601

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 981  df-tru 1366  df-fal 1369  df-nf 1471  df-sb 1773  df-eu 2040  df-mo 2041  df-clab 2175  df-cleq 2181  df-clel 2184  df-nfc 2320  df-ne 2360  df-ral 2472  df-rex 2473  df-v 2753  df-sbc 2977  df-csb 3072  df-dif 3145  df-un 3147  df-in 3149  df-ss 3156  df-nul 3437  df-pw 3591  df-sn 3612  df-pr 3613  df-op 3615  df-uni 3824  df-int 3859  df-br 4018  df-opab 4079  df-mpt 4080  df-id 4307  df-suc 4385  df-iom 4604  df-xp 4646  df-rel 4647  df-cnv 4648  df-co 4649  df-dm 4650  df-rn 4651  df-res 4652  df-ima 4653  df-iota 5192  df-fun 5232  df-fn 5233  df-f 5234  df-f1 5235  df-fo 5236  df-f1o 5237  df-fv 5238  df-er 6552  df-en 6758  df-fin 6760  df-fi 6985

This theorem is referenced by: (None)