Theorem fifo 6981

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 3723	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑦 ≠ ∅)
2		eldifi 3259	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑦 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
3	2	elin2d 3327	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑦 ∈ Fin)
4		fin0 6887	. . . . . . . 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 4151	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦 → ∩ 𝑦 ∈ V)
8	6, 7	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → ∩ 𝑦 ∈ V)
9	8	rgen 2530	. . . 4 ⊢ ∀𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})∩ 𝑦 ∈ V
10		fifo.1	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ ∩ 𝑦)
11	10	fnmpt 5344	. . . 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 5446	. . 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 6973	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝑥 ∈ (fi‘𝐴) ↔ ∃𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑥 = ∩ 𝑦))
16	10	elrnmpt 4878	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ V → (𝑥 ∈ ran 𝐹 ↔ ∃𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑥 = ∩ 𝑦))
17	16	elv 2743	. . . . 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 2175	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (fi‘𝐴) = ran 𝐹)
20		foeq3 5438	. . 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 1353  ∃wex 1492   ∈ wcel 2148   ≠ wne 2347  ∀wral 2455  ∃wrex 2456  Vcvv 2739   ∖ cdif 3128   ∩ cin 3130  ∅c0 3424  𝒫 cpw 3577  {csn 3594  ∩ cint 3846   ↦ cmpt 4066  ran crn 4629   Fn wfn 5213  –onto→wfo 5216  ‘cfv 5218  Fincfn 6742  ficfi 6969

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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-iinf 4589

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-id 4295  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-er 6537  df-en 6743  df-fin 6745  df-fi 6970

This theorem is referenced by: (None)