Theorem reldmtpos 6150

Description: Necessary and sufficient condition for dom tpos 𝐹 to be a relation. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Sep-2015.)

Assertion

Ref	Expression
reldmtpos	⊢ (Rel dom tpos 𝐹 ↔ ¬ ∅ ∈ dom 𝐹)

Proof of Theorem reldmtpos

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0ex 4055	. . . . 5 ⊢ ∅ ∈ V
2	1	eldm 4736	. . . 4 ⊢ (∅ ∈ dom 𝐹 ↔ ∃𝑦∅𝐹𝑦)
3		vex 2689	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
4		brtpos0 6149	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ V → (∅tpos 𝐹𝑦 ↔ ∅𝐹𝑦))
5	3, 4	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ (∅tpos 𝐹𝑦 ↔ ∅𝐹𝑦)
6		0nelxp 4567	. . . . . . . 8 ⊢ ¬ ∅ ∈ (V × V)
7		df-rel 4546	. . . . . . . . 9 ⊢ (Rel dom tpos 𝐹 ↔ dom tpos 𝐹 ⊆ (V × V))
8		ssel 3091	. . . . . . . . 9 ⊢ (dom tpos 𝐹 ⊆ (V × V) → (∅ ∈ dom tpos 𝐹 → ∅ ∈ (V × V)))
9	7, 8	sylbi 120	. . . . . . . 8 ⊢ (Rel dom tpos 𝐹 → (∅ ∈ dom tpos 𝐹 → ∅ ∈ (V × V)))
10	6, 9	mtoi 653	. . . . . . 7 ⊢ (Rel dom tpos 𝐹 → ¬ ∅ ∈ dom tpos 𝐹)
11	1, 3	breldm 4743	. . . . . . 7 ⊢ (∅tpos 𝐹𝑦 → ∅ ∈ dom tpos 𝐹)
12	10, 11	nsyl3 615	. . . . . 6 ⊢ (∅tpos 𝐹𝑦 → ¬ Rel dom tpos 𝐹)
13	5, 12	sylbir 134	. . . . 5 ⊢ (∅𝐹𝑦 → ¬ Rel dom tpos 𝐹)
14	13	exlimiv 1577	. . . 4 ⊢ (∃𝑦∅𝐹𝑦 → ¬ Rel dom tpos 𝐹)
15	2, 14	sylbi 120	. . 3 ⊢ (∅ ∈ dom 𝐹 → ¬ Rel dom tpos 𝐹)
16	15	con2i 616	. 2 ⊢ (Rel dom tpos 𝐹 → ¬ ∅ ∈ dom 𝐹)
17		vex 2689	. . . . . 6 ⊢ 𝑥 ∈ V
18	17	eldm 4736	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ dom tpos 𝐹 ↔ ∃𝑦 𝑥tpos 𝐹𝑦)
19		relcnv 4917	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Rel ◡dom 𝐹
20		df-rel 4546	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Rel ◡dom 𝐹 ↔ ◡dom 𝐹 ⊆ (V × V))
21	19, 20	mpbi 144	. . . . . . . . . 10 ⊢ ◡dom 𝐹 ⊆ (V × V)
22	21	sseli 3093	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ◡dom 𝐹 → 𝑥 ∈ (V × V))
23	22	a1i 9	. . . . . . . 8 ⊢ ((¬ ∅ ∈ dom 𝐹 ∧ 𝑥tpos 𝐹𝑦) → (𝑥 ∈ ◡dom 𝐹 → 𝑥 ∈ (V × V)))
24		elsni 3545	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → 𝑥 = ∅)
25	24	breq1d 3939	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → (𝑥tpos 𝐹𝑦 ↔ ∅tpos 𝐹𝑦))
26	1, 3	breldm 4743	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (∅𝐹𝑦 → ∅ ∈ dom 𝐹)
27	26	pm2.24d 611	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∅𝐹𝑦 → (¬ ∅ ∈ dom 𝐹 → 𝑥 ∈ (V × V)))
28	5, 27	sylbi 120	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∅tpos 𝐹𝑦 → (¬ ∅ ∈ dom 𝐹 → 𝑥 ∈ (V × V)))
29	25, 28	syl6bi 162	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → (𝑥tpos 𝐹𝑦 → (¬ ∅ ∈ dom 𝐹 → 𝑥 ∈ (V × V))))
30	29	com3l 81	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥tpos 𝐹𝑦 → (¬ ∅ ∈ dom 𝐹 → (𝑥 ∈ {∅} → 𝑥 ∈ (V × V))))
31	30	impcom 124	. . . . . . . 8 ⊢ ((¬ ∅ ∈ dom 𝐹 ∧ 𝑥tpos 𝐹𝑦) → (𝑥 ∈ {∅} → 𝑥 ∈ (V × V)))
32		brtpos2 6148	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 ∈ V → (𝑥tpos 𝐹𝑦 ↔ (𝑥 ∈ (◡dom 𝐹 ∪ {∅}) ∧ ∪ ◡{𝑥}𝐹𝑦)))
33	3, 32	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥tpos 𝐹𝑦 ↔ (𝑥 ∈ (◡dom 𝐹 ∪ {∅}) ∧ ∪ ◡{𝑥}𝐹𝑦))
34	33	simplbi 272	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥tpos 𝐹𝑦 → 𝑥 ∈ (◡dom 𝐹 ∪ {∅}))
35		elun 3217	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ (◡dom 𝐹 ∪ {∅}) ↔ (𝑥 ∈ ◡dom 𝐹 ∨ 𝑥 ∈ {∅}))
36	34, 35	sylib 121	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥tpos 𝐹𝑦 → (𝑥 ∈ ◡dom 𝐹 ∨ 𝑥 ∈ {∅}))
37	36	adantl 275	. . . . . . . 8 ⊢ ((¬ ∅ ∈ dom 𝐹 ∧ 𝑥tpos 𝐹𝑦) → (𝑥 ∈ ◡dom 𝐹 ∨ 𝑥 ∈ {∅}))
38	23, 31, 37	mpjaod 707	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ ∅ ∈ dom 𝐹 ∧ 𝑥tpos 𝐹𝑦) → 𝑥 ∈ (V × V))
39	38	ex 114	. . . . . 6 ⊢ (¬ ∅ ∈ dom 𝐹 → (𝑥tpos 𝐹𝑦 → 𝑥 ∈ (V × V)))
40	39	exlimdv 1791	. . . . 5 ⊢ (¬ ∅ ∈ dom 𝐹 → (∃𝑦 𝑥tpos 𝐹𝑦 → 𝑥 ∈ (V × V)))
41	18, 40	syl5bi 151	. . . 4 ⊢ (¬ ∅ ∈ dom 𝐹 → (𝑥 ∈ dom tpos 𝐹 → 𝑥 ∈ (V × V)))
42	41	ssrdv 3103	. . 3 ⊢ (¬ ∅ ∈ dom 𝐹 → dom tpos 𝐹 ⊆ (V × V))
43	42, 7	sylibr 133	. 2 ⊢ (¬ ∅ ∈ dom 𝐹 → Rel dom tpos 𝐹)
44	16, 43	impbii 125	1 ⊢ (Rel dom tpos 𝐹 ↔ ¬ ∅ ∈ dom 𝐹)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 697  ∃wex 1468   ∈ wcel 1480  Vcvv 2686   ∪ cun 3069   ⊆ wss 3071  ∅c0 3363  {csn 3527  ∪ cuni 3736   class class class wbr 3929   × cxp 4537  ^◡ccnv 4538  dom cdm 4539  Rel wrel 4544  tpos ctpos 6141

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 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-ral 2421  df-rex 2422  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-id 4215  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-fv 5131  df-tpos 6142

This theorem is referenced by:  dmtpos  6153