Theorem fsn2 5667

Description: A function that maps a singleton to a class is the singleton of an ordered pair. (Contributed by NM, 19-May-2004.)

Hypothesis

Ref	Expression
fsn2.1	⊢ 𝐴 ∈ V

Assertion

Ref	Expression
fsn2	⊢ (𝐹:{𝐴}⟶𝐵 ↔ ((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹 = {⟨𝐴, (𝐹‘𝐴)⟩}))

Proof of Theorem fsn2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ffn 5345	. . 3 ⊢ (𝐹:{𝐴}⟶𝐵 → 𝐹 Fn {𝐴})
2		fsn2.1	. . . . 5 ⊢ 𝐴 ∈ V
3	2	snid 3612	. . . 4 ⊢ 𝐴 ∈ {𝐴}
4		funfvex 5511	. . . . 5 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝐴 ∈ dom 𝐹) → (𝐹‘𝐴) ∈ V)
5	4	funfni 5296	. . . 4 ⊢ ((𝐹 Fn {𝐴} ∧ 𝐴 ∈ {𝐴}) → (𝐹‘𝐴) ∈ V)
6	3, 5	mpan2 423	. . 3 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} → (𝐹‘𝐴) ∈ V)
7	1, 6	syl 14	. 2 ⊢ (𝐹:{𝐴}⟶𝐵 → (𝐹‘𝐴) ∈ V)
8		elex 2741	. . 3 ⊢ ((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 → (𝐹‘𝐴) ∈ V)
9	8	adantr 274	. 2 ⊢ (((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹 = {⟨𝐴, (𝐹‘𝐴)⟩}) → (𝐹‘𝐴) ∈ V)
10		ffvelrn 5626	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:{𝐴}⟶𝐵 ∧ 𝐴 ∈ {𝐴}) → (𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵)
11	3, 10	mpan2 423	. . . . 5 ⊢ (𝐹:{𝐴}⟶𝐵 → (𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵)
12		dffn3 5356	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} ↔ 𝐹:{𝐴}⟶ran 𝐹)
13	12	biimpi 119	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} → 𝐹:{𝐴}⟶ran 𝐹)
14		imadmrn 4961	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹 “ dom 𝐹) = ran 𝐹
15		fndm 5295	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} → dom 𝐹 = {𝐴})
16	15	imaeq2d 4951	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} → (𝐹 “ dom 𝐹) = (𝐹 “ {𝐴}))
17	14, 16	eqtr3id 2217	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} → ran 𝐹 = (𝐹 “ {𝐴}))
18		fnsnfv 5553	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 Fn {𝐴} ∧ 𝐴 ∈ {𝐴}) → {(𝐹‘𝐴)} = (𝐹 “ {𝐴}))
19	3, 18	mpan2 423	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} → {(𝐹‘𝐴)} = (𝐹 “ {𝐴}))
20	17, 19	eqtr4d 2206	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} → ran 𝐹 = {(𝐹‘𝐴)})
21		feq3 5330	. . . . . . . 8 ⊢ (ran 𝐹 = {(𝐹‘𝐴)} → (𝐹:{𝐴}⟶ran 𝐹 ↔ 𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)}))
22	20, 21	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} → (𝐹:{𝐴}⟶ran 𝐹 ↔ 𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)}))
23	13, 22	mpbid 146	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 Fn {𝐴} → 𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)})
24	1, 23	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝐹:{𝐴}⟶𝐵 → 𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)})
25	11, 24	jca 304	. . . 4 ⊢ (𝐹:{𝐴}⟶𝐵 → ((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)}))
26		snssi 3722	. . . . 5 ⊢ ((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 → {(𝐹‘𝐴)} ⊆ 𝐵)
27		fss 5357	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)} ∧ {(𝐹‘𝐴)} ⊆ 𝐵) → 𝐹:{𝐴}⟶𝐵)
28	27	ancoms 266	. . . . 5 ⊢ (({(𝐹‘𝐴)} ⊆ 𝐵 ∧ 𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)}) → 𝐹:{𝐴}⟶𝐵)
29	26, 28	sylan 281	. . . 4 ⊢ (((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)}) → 𝐹:{𝐴}⟶𝐵)
30	25, 29	impbii 125	. . 3 ⊢ (𝐹:{𝐴}⟶𝐵 ↔ ((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)}))
31		fsng 5666	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ (𝐹‘𝐴) ∈ V) → (𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)} ↔ 𝐹 = {⟨𝐴, (𝐹‘𝐴)⟩}))
32	2, 31	mpan 422	. . . 4 ⊢ ((𝐹‘𝐴) ∈ V → (𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)} ↔ 𝐹 = {⟨𝐴, (𝐹‘𝐴)⟩}))
33	32	anbi2d 461	. . 3 ⊢ ((𝐹‘𝐴) ∈ V → (((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹:{𝐴}⟶{(𝐹‘𝐴)}) ↔ ((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹 = {⟨𝐴, (𝐹‘𝐴)⟩})))
34	30, 33	syl5bb 191	. 2 ⊢ ((𝐹‘𝐴) ∈ V → (𝐹:{𝐴}⟶𝐵 ↔ ((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹 = {⟨𝐴, (𝐹‘𝐴)⟩})))
35	7, 9, 34	pm5.21nii 699	1 ⊢ (𝐹:{𝐴}⟶𝐵 ↔ ((𝐹‘𝐴) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹 = {⟨𝐴, (𝐹‘𝐴)⟩}))

Syntax hints:   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1348   ∈ wcel 2141  Vcvv 2730   ⊆ wss 3121  {csn 3581  ⟨cop 3584  dom cdm 4609  ran crn 4610   “ cima 4612   Fn wfn 5191  ⟶wf 5192  ‘cfv 5196

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 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-sep 4105  ax-pow 4158  ax-pr 4192

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 975  df-tru 1351  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-v 2732  df-sbc 2956  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-pw 3566  df-sn 3587  df-pr 3588  df-op 3590  df-uni 3795  df-br 3988  df-opab 4049  df-id 4276  df-xp 4615  df-rel 4616  df-cnv 4617  df-co 4618  df-dm 4619  df-rn 4620  df-res 4621  df-ima 4622  df-iota 5158  df-fun 5198  df-fn 5199  df-f 5200  df-f1 5201  df-fo 5202  df-f1o 5203  df-fv 5204

This theorem is referenced by:  fnressn  5679  fressnfv  5680  mapsnconst  6668  elixpsn  6709  en1  6773