Theorem fifo 6876

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 3660	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑦 ≠ ∅)
2		eldifi 3203	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
3	2	elin2d 3271	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑦 ∈ Fin)
4		fin0 6787	. . . . . . . 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 146	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦)
7		inteximm 4082	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦 → ∩ 𝑦 ∈ V)
8	6, 7	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → ∩ 𝑦 ∈ V)
9	8	rgen 2488	. . . 4 ⊢ ∀𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})∩ 𝑦 ∈ V
10		fifo.1	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ ∩ 𝑦)
11	10	fnmpt 5257	. . . 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 5359	. . 3 ⊢ (𝐹 Fn ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↔ 𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→ran 𝐹)
14	12, 13	sylib 121	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→ran 𝐹)
15		elfi2 6868	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝑥 ∈ (fi‘𝐴) ↔ ∃𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑥 = ∩ 𝑦))
16	10	elrnmpt 4796	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ V → (𝑥 ∈ ran 𝐹 ↔ ∃𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑥 = ∩ 𝑦))
17	16	elv 2693	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ran 𝐹 ↔ ∃𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑥 = ∩ 𝑦)
18	15, 17	syl6bbr 197	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝑥 ∈ (fi‘𝐴) ↔ 𝑥 ∈ ran 𝐹))
19	18	eqrdv 2138	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (fi‘𝐴) = ran 𝐹)
20		foeq3 5351	. . 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 166	1 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐹:((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→(fi‘𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 104   = wceq 1332  ∃wex 1469   ∈ wcel 1481   ≠ wne 2309  ∀wral 2417  ∃wrex 2418  Vcvv 2689   ∖ cdif 3073   ∩ cin 3075  ∅c0 3368  𝒫 cpw 3515  {csn 3532  ∩ cint 3779   ↦ cmpt 3997  ran crn 4548   Fn wfn 5126  –onto→wfo 5129  ‘cfv 5131  Fincfn 6642  ficfi 6864

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-in1 604  ax-in2 605  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-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-sep 4054  ax-nul 4062  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-iinf 4510

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  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-ne 2310  df-ral 2422  df-rex 2423  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-nul 3369  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-id 4223  df-suc 4301  df-iom 4513  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-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-er 6437  df-en 6643  df-fin 6645  df-fi 6865

This theorem is referenced by: (None)