Theorem fncnv 5197

Description: Single-rootedness (see funcnv 5192) of a class cut down by a cross product. (Contributed by NM, 5-Mar-2007.)

Assertion

Ref	Expression
fncnv	⊢ (◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) Fn 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦

Proof of Theorem fncnv

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-fn 5134	. 2 ⊢ (◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) Fn 𝐵 ↔ (Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ dom ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵))
2		df-rn 4558	. . . 4 ⊢ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = dom ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))
3	2	eqeq1i 2148	. . 3 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ↔ dom ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵)
4	3	anbi2i 453	. 2 ⊢ ((Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵) ↔ (Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ dom ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵))
5		rninxp 4990	. . . . 5 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)
6	5	anbi1i 454	. . . 4 ⊢ ((ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦) ↔ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
7		funcnv 5192	. . . . . 6 ⊢ (Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ↔ ∀𝑦 ∈ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦)
8		raleq 2629	. . . . . . 7 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 → (∀𝑦 ∈ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦))
9		moanimv 2075	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃*𝑥(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)) ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
10		brinxp2 4614	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥𝑅𝑦))
11		3anan12 975	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥𝑅𝑦) ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
12	10, 11	bitri 183	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
13	12	mobii 2037	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∃*𝑥(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
14		df-rmo 2425	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ↔ ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦))
15	14	imbi2i 225	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦) ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
16	9, 13, 15	3bitr4i 211	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
17		biimt 240	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → (∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)))
18	16, 17	bitr4id 198	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → (∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
19	18	ralbiia 2452	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)
20	8, 19	syl6bb 195	. . . . . 6 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 → (∀𝑦 ∈ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
21	7, 20	syl5bb 191	. . . . 5 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 → (Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
22	21	pm5.32i 450	. . . 4 ⊢ ((ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))) ↔ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
23		r19.26 2561	. . . 4 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐵 (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦) ↔ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
24	6, 22, 23	3bitr4i 211	. . 3 ⊢ ((ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
25		ancom 264	. . 3 ⊢ ((Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵) ↔ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))))
26		reu5 2646	. . . 4 ⊢ (∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ↔ (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
27	26	ralbii 2444	. . 3 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
28	24, 25, 27	3bitr4i 211	. 2 ⊢ ((Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)
29	1, 4, 28	3bitr2i 207	1 ⊢ (◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) Fn 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∧ w3a 963   = wceq 1332   ∈ wcel 1481  ∃*wmo 2001  ∀wral 2417  ∃wrex 2418  ∃!wreu 2419  ∃*wrmo 2420   ∩ cin 3075   class class class wbr 3937   × cxp 4545  ^◡ccnv 4546  dom cdm 4547  ran crn 4548  Fun wfun 5125   Fn wfn 5126

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 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-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-sep 4054  ax-pow 4106  ax-pr 4139

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1335  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-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rmo 2425  df-v 2691  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-br 3938  df-opab 3998  df-id 4223  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-fun 5133  df-fn 5134

This theorem is referenced by: (None)