Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  1arymaptfo Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 1arymaptfo 47417
Description: The mapping of unary (endo)functions is a function onto the set of endofunctions. (Contributed by AV, 18-May-2024.)
Hypothesis
Ref Expression
1arymaptfv.h 𝐻 = ( ∈ (1-aryF 𝑋) ↦ (𝑥𝑋 ↦ (‘{⟨0, 𝑥⟩})))
Assertion
Ref Expression
1arymaptfo (𝑋𝑉𝐻:(1-aryF 𝑋)–onto→(𝑋m 𝑋))
Distinct variable groups:   𝑥,,𝑋   ,𝑉,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐻(𝑥,)

Proof of Theorem 1arymaptfo
Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑎 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1arymaptfv.h . . 3 𝐻 = ( ∈ (1-aryF 𝑋) ↦ (𝑥𝑋 ↦ (‘{⟨0, 𝑥⟩})))
211arymaptf 47415 . 2 (𝑋𝑉𝐻:(1-aryF 𝑋)⟶(𝑋m 𝑋))
3 elmapi 8847 . . . . 5 (𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋) → 𝑓:𝑋𝑋)
4 eqid 2731 . . . . . 6 (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0))) = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))
541arympt1 47412 . . . . 5 ((𝑋𝑉𝑓:𝑋𝑋) → (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0))) ∈ (1-aryF 𝑋))
63, 5sylan2 592 . . . 4 ((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) → (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0))) ∈ (1-aryF 𝑋))
7 fveq2 6891 . . . . . 6 (𝑔 = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0))) → (𝐻𝑔) = (𝐻‘(𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))))
87eqeq2d 2742 . . . . 5 (𝑔 = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0))) → (𝑓 = (𝐻𝑔) ↔ 𝑓 = (𝐻‘(𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0))))))
98adantl 481 . . . 4 (((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) ∧ 𝑔 = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))) → (𝑓 = (𝐻𝑔) ↔ 𝑓 = (𝐻‘(𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0))))))
103adantl 481 . . . . . 6 ((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) → 𝑓:𝑋𝑋)
1110feqmptd 6960 . . . . 5 ((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) → 𝑓 = (𝑥𝑋 ↦ (𝑓𝑥)))
12 simplr 766 . . . . . . . 8 ((((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) ∧ = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))) ∧ 𝑥𝑋) → = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0))))
13 fveq1 6890 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = {⟨0, 𝑥⟩} → (𝑎‘0) = ({⟨0, 𝑥⟩}‘0))
14 c0ex 11213 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
15 vex 3477 . . . . . . . . . . . 12 𝑥 ∈ V
1614, 15fvsn 7181 . . . . . . . . . . 11 ({⟨0, 𝑥⟩}‘0) = 𝑥
1713, 16eqtrdi 2787 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = {⟨0, 𝑥⟩} → (𝑎‘0) = 𝑥)
1817fveq2d 6895 . . . . . . . . 9 (𝑎 = {⟨0, 𝑥⟩} → (𝑓‘(𝑎‘0)) = (𝑓𝑥))
1918adantl 481 . . . . . . . 8 (((((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) ∧ = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))) ∧ 𝑥𝑋) ∧ 𝑎 = {⟨0, 𝑥⟩}) → (𝑓‘(𝑎‘0)) = (𝑓𝑥))
2014a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋𝑉𝑥𝑋) → 0 ∈ V)
21 simpr 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋𝑉𝑥𝑋) → 𝑥𝑋)
2220, 21fsnd 6876 . . . . . . . . . 10 ((𝑋𝑉𝑥𝑋) → {⟨0, 𝑥⟩}:{0}⟶𝑋)
23 snex 5431 . . . . . . . . . . . 12 {0} ∈ V
2423a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑥𝑋 → {0} ∈ V)
25 elmapg 8837 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋𝑉 ∧ {0} ∈ V) → ({⟨0, 𝑥⟩} ∈ (𝑋m {0}) ↔ {⟨0, 𝑥⟩}:{0}⟶𝑋))
2624, 25sylan2 592 . . . . . . . . . 10 ((𝑋𝑉𝑥𝑋) → ({⟨0, 𝑥⟩} ∈ (𝑋m {0}) ↔ {⟨0, 𝑥⟩}:{0}⟶𝑋))
2722, 26mpbird 257 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝑉𝑥𝑋) → {⟨0, 𝑥⟩} ∈ (𝑋m {0}))
2827ad4ant14 749 . . . . . . . 8 ((((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) ∧ = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))) ∧ 𝑥𝑋) → {⟨0, 𝑥⟩} ∈ (𝑋m {0}))
29 fvexd 6906 . . . . . . . 8 ((((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) ∧ = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑓𝑥) ∈ V)
30 nfv 1916 . . . . . . . . . 10 𝑎(𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋))
31 nfmpt1 5256 . . . . . . . . . . 11 𝑎(𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))
3231nfeq2 2919 . . . . . . . . . 10 𝑎 = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))
3330, 32nfan 1901 . . . . . . . . 9 𝑎((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) ∧ = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0))))
34 nfv 1916 . . . . . . . . 9 𝑎 𝑥𝑋
3533, 34nfan 1901 . . . . . . . 8 𝑎(((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) ∧ = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))) ∧ 𝑥𝑋)
36 nfcv 2902 . . . . . . . 8 𝑎{⟨0, 𝑥⟩}
37 nfcv 2902 . . . . . . . 8 𝑎(𝑓𝑥)
3812, 19, 28, 29, 35, 36, 37fvmptdf 7004 . . . . . . 7 ((((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) ∧ = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))) ∧ 𝑥𝑋) → (‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑓𝑥))
3938mpteq2dva 5248 . . . . . 6 (((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) ∧ = (𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))) → (𝑥𝑋 ↦ (‘{⟨0, 𝑥⟩})) = (𝑥𝑋 ↦ (𝑓𝑥)))
40 simpl 482 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) → 𝑋𝑉)
4140mptexd 7228 . . . . . 6 ((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) → (𝑥𝑋 ↦ (𝑓𝑥)) ∈ V)
421, 39, 6, 41fvmptd2 7006 . . . . 5 ((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) → (𝐻‘(𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))) = (𝑥𝑋 ↦ (𝑓𝑥)))
4311, 42eqtr4d 2774 . . . 4 ((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) → 𝑓 = (𝐻‘(𝑎 ∈ (𝑋m {0}) ↦ (𝑓‘(𝑎‘0)))))
446, 9, 43rspcedvd 3614 . . 3 ((𝑋𝑉𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)) → ∃𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋)𝑓 = (𝐻𝑔))
4544ralrimiva 3145 . 2 (𝑋𝑉 → ∀𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)∃𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋)𝑓 = (𝐻𝑔))
46 dffo3 7103 . 2 (𝐻:(1-aryF 𝑋)–onto→(𝑋m 𝑋) ↔ (𝐻:(1-aryF 𝑋)⟶(𝑋m 𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (𝑋m 𝑋)∃𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋)𝑓 = (𝐻𝑔)))
472, 45, 46sylanbrc 582 1 (𝑋𝑉𝐻:(1-aryF 𝑋)–onto→(𝑋m 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 395   = wceq 1540  wcel 2105  wral 3060  wrex 3069  Vcvv 3473  {csn 4628  cop 4634  cmpt 5231  wf 6539  ontowfo 6541  cfv 6543  (class class class)co 7412  m cmap 8824  0cc0 11114  1c1 11115  -aryF cnaryf 47400
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-cnex 11170  ax-resscn 11171  ax-1cn 11172  ax-icn 11173  ax-addcl 11174  ax-addrcl 11175  ax-mulcl 11176  ax-mulrcl 11177  ax-mulcom 11178  ax-addass 11179  ax-mulass 11180  ax-distr 11181  ax-i2m1 11182  ax-1ne0 11183  ax-1rid 11184  ax-rnegex 11185  ax-rrecex 11186  ax-cnre 11187  ax-pre-lttri 11188  ax-pre-lttrn 11189  ax-pre-ltadd 11190  ax-pre-mulgt0 11191
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8270  df-wrecs 8301  df-recs 8375  df-rdg 8414  df-er 8707  df-map 8826  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-nn 12218  df-n0 12478  df-z 12564  df-uz 12828  df-fz 13490  df-fzo 13633  df-naryf 47401
This theorem is referenced by:  1arymaptf1o  47418
  Copyright terms: Public domain W3C validator