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

Theorem xpen 7030
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 6916 . . . 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 6916 . . . . 5 (𝐶𝐷 ↔ ∃𝑔 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷)
54biimpi 120 . . . 4 (𝐶𝐷 → ∃𝑔 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷)
65ad2antlr 489 . . 3 (((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → ∃𝑔 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷)
7 relen 6912 . . . . . . 7 Rel ≈
87brrelex1i 4769 . . . . . 6 (𝐴𝐵𝐴 ∈ V)
97brrelex1i 4769 . . . . . 6 (𝐶𝐷𝐶 ∈ V)
10 xpexg 4840 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐶 ∈ V) → (𝐴 × 𝐶) ∈ V)
118, 9, 10syl2an 289 . . . . 5 ((𝐴𝐵𝐶𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ∈ V)
1211ad2antrr 488 . . . 4 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ∈ V)
13 simplr 529 . . . . . 6 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵)
14 f1ofn 5584 . . . . . . . 8 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓 Fn 𝐴)
15 dffn5im 5691 . . . . . . . 8 (𝑓 Fn 𝐴𝑓 = (𝑥𝐴 ↦ (𝑓𝑥)))
1614, 15syl 14 . . . . . . 7 (𝑓:𝐴1-1-onto𝐵𝑓 = (𝑥𝐴 ↦ (𝑓𝑥)))
17 f1oeq1 5571 . . . . . . 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 5584 . . . . . . . 8 (𝑔:𝐶1-1-onto𝐷𝑔 Fn 𝐶)
22 dffn5im 5691 . . . . . . . 8 (𝑔 Fn 𝐶𝑔 = (𝑦𝐶 ↦ (𝑔𝑦)))
2321, 22syl 14 . . . . . . 7 (𝑔:𝐶1-1-onto𝐷𝑔 = (𝑦𝐶 ↦ (𝑔𝑦)))
24 f1oeq1 5571 . . . . . . 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 7029 . . . 4 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝑥𝐴, 𝑦𝐶 ↦ ⟨(𝑓𝑥), (𝑔𝑦)⟩):(𝐴 × 𝐶)–1-1-onto→(𝐵 × 𝐷))
28 f1oeng 6929 . . . 4 (((𝐴 × 𝐶) ∈ V ∧ (𝑥𝐴, 𝑦𝐶 ↦ ⟨(𝑓𝑥), (𝑔𝑦)⟩):(𝐴 × 𝐶)–1-1-onto→(𝐵 × 𝐷)) → (𝐴 × 𝐶) ≈ (𝐵 × 𝐷))
2912, 27, 28syl2anc 411 . . 3 ((((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) ∧ 𝑔:𝐶1-1-onto𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ≈ (𝐵 × 𝐷))
306, 29exlimddv 1947 . 2 (((𝐴𝐵𝐶𝐷) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto𝐵) → (𝐴 × 𝐶) ≈ (𝐵 × 𝐷))
313, 30exlimddv 1947 1 ((𝐴𝐵𝐶𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ≈ (𝐵 × 𝐷))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105   = wceq 1397  wex 1540  wcel 2202  Vcvv 2802  cop 3672   class class class wbr 4088  cmpt 4150   × cxp 4723   Fn wfn 5321  1-1-ontowf1o 5325  cfv 5326  cmpo 6019  cen 6906
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 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1006  df-tru 1400  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-id 4390  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-oprab 6021  df-mpo 6022  df-1st 6302  df-2nd 6303  df-en 6909
This theorem is referenced by:  xpdjuen  7432  xpnnen  13014  xpomen  13015  qnnen  13051
  Copyright terms: Public domain W3C validator