ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  xpen GIF version

Theorem xpen 7135
Description: Equinumerosity law for Cartesian product. Proposition 4.22(b) of [Mendelson] p. 254. (Contributed by NM, 24-Jul-2004.)
Assertion
Ref Expression
xpen ((𝐴𝐵𝐶𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ≈ (𝐵 × 𝐷))

Proof of Theorem xpen
Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 bren 7020 . . . 4 (𝐴𝐵 ↔ ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵)
21biimpi 120 . . 3 (𝐴𝐵 → ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵)
32adantr 276 . 2 ((𝐴𝐵𝐶𝐷) → ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵)
4 bren 7020 . . . . 5 (𝐶𝐷 ↔ ∃𝑔 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷)
54biimpi 120 . . . 4 (𝐶𝐷 → ∃𝑔 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷)
65ad2antlr 493 . . 3 (((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → ∃𝑔 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷)
7 relen 7016 . . . . . . 7 Rel ≈
87brrelex1i 4813 . . . . . 6 (𝐴𝐵𝐴 ∈ V)
97brrelex1i 4813 . . . . . 6 (𝐶𝐷𝐶 ∈ V)
10 xpexg 4884 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐶 ∈ V) → (𝐴 × 𝐶) ∈ V)
118, 9, 10syl2an 289 . . . . 5 ((𝐴𝐵𝐶𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ∈ V)
1211ad2antrr 492 . . . 4 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ∈ V)
13 simplr 533 . . . . . 6 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵)
14 f1ofn 5635 . . . . . . . 8 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓 Fn 𝐴)
15 dffn5im 5742 . . . . . . . 8 (𝑓 Fn 𝐴𝑓 = (𝑥𝐴 ↦ (𝑓𝑥)))
1614, 15syl 14 . . . . . . 7 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓 = (𝑥𝐴 ↦ (𝑓𝑥)))
17 f1oeq1 5622 . . . . . . 7 (𝑓 = (𝑥𝐴 ↦ (𝑓𝑥)) → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 ↔ (𝑥𝐴 ↦ (𝑓𝑥)):𝐴1-1-onto𝐵))
1813, 16, 173syl 17 . . . . . 6 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵 ↔ (𝑥𝐴 ↦ (𝑓𝑥)):𝐴1-1-onto𝐵))
1913, 18mpbid 147 . . . . 5 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝑥𝐴 ↦ (𝑓𝑥)):𝐴1-1-onto𝐵)
20 simpr 110 . . . . . 6 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷)
21 f1ofn 5635 . . . . . . . 8 (𝑔:𝐶1-1-onto𝐷𝑔 Fn 𝐶)
22 dffn5im 5742 . . . . . . . 8 (𝑔 Fn 𝐶𝑔 = (𝑦𝐶 ↦ (𝑔𝑦)))
2321, 22syl 14 . . . . . . 7 (𝑔:𝐶1-1-onto𝐷𝑔 = (𝑦𝐶 ↦ (𝑔𝑦)))
24 f1oeq1 5622 . . . . . . 7 (𝑔 = (𝑦𝐶 ↦ (𝑔𝑦)) → (𝑔:𝐶1-1-onto𝐷 ↔ (𝑦𝐶 ↦ (𝑔𝑦)):𝐶1-1-onto𝐷))
2520, 23, 243syl 17 . . . . . 6 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝑔:𝐶1-1-onto𝐷 ↔ (𝑦𝐶 ↦ (𝑔𝑦)):𝐶1-1-onto𝐷))
2620, 25mpbid 147 . . . . 5 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝑦𝐶 ↦ (𝑔𝑦)):𝐶1-1-onto𝐷)
2719, 26xpf1o 7134 . . . 4 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝑥𝐴, 𝑦𝐶 ↦ ⟨(𝑓𝑥), (𝑔𝑦)⟩):(𝐴 × 𝐶)–1-1-onto→(𝐵 × 𝐷))
28 f1oeng 7033 . . . 4 (((𝐴 × 𝐶) ∈ V ∧ (𝑥𝐴, 𝑦𝐶 ↦ ⟨(𝑓𝑥), (𝑔𝑦)⟩):(𝐴 × 𝐶)–1-1-onto→(𝐵 × 𝐷)) → (𝐴 × 𝐶) ≈ (𝐵 × 𝐷))
2912, 27, 28syl2anc 415 . . 3 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ≈ (𝐵 × 𝐷))
306, 29exlimddv 1954 . 2 (((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (𝐴 × 𝐶) ≈ (𝐵 × 𝐷))
313, 30exlimddv 1954 1 ((𝐴𝐵𝐶𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ≈ (𝐵 × 𝐷))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105   = wceq 1402  wex 1545  wcel 2209  Vcvv 2821  cop 3708   class class class wbr 4125  cmpt 4187   × cxp 4767   Fn wfn 5367  1-1-ontowf1o 5371  cfv 5372  cmpo 6077  cen 7010
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-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4241  ax-sep 4244  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-iun 4009  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-id 4433  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-oprab 6079  df-mpo 6080  df-1st 6364  df-2nd 6365  df-en 7013
This theorem is referenced by:  xpdjuen  7564  xpnnen  13263  xpomen  13264  qnnen  13300
  Copyright terms: Public domain W3C validator