Theorem ac6s 10586

Description: Equivalent of Axiom of Choice. Using the Boundedness Axiom bnd2 9980, we derive this strong version of ac6 10582 that doesn't require 𝐵 to be a set. (Contributed by NM, 4-Feb-2004.)

Hypotheses

Ref	Expression
ac6s.1	⊢ 𝐴 ∈ V
ac6s.2	⊢ (𝑦 = (𝑓‘𝑥) → (𝜑 ↔ 𝜓))

Assertion

Ref	Expression
ac6s	⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝜑 → ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑓,𝐴   𝑥,𝑦,𝐵,𝑓   𝜑,𝑓   𝜓,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑦)   𝜓(𝑥, 𝑓)   𝐴(𝑦)

Proof of Theorem ac6s

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ac6s.1	. . 3 ⊢ 𝐴 ∈ V
2	1	bnd2 9980	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝜑 → ∃𝑧(𝑧 ⊆ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝑧 𝜑))
3		vex 3458	. . . . 5 ⊢ 𝑧 ∈ V
4		ac6s.2	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝑓‘𝑥) → (𝜑 ↔ 𝜓))
5	4	ac6 10582	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝑧 ∈ V ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝑧 𝜑) → ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝑧 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓))
6	1, 3, 5	mp3an12 1481	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝑧 𝜑 → ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝑧 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓))
7	6	anim2i 629	. . 3 ⊢ ((𝑧 ⊆ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝑧 𝜑) → (𝑧 ⊆ 𝐵 ∧ ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝑧 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓)))
8	7	eximi 1868	. 2 ⊢ (∃𝑧(𝑧 ⊆ 𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝑧 𝜑) → ∃𝑧(𝑧 ⊆ 𝐵 ∧ ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝑧 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓)))
9		fss 6745	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑓:𝐴⟶𝑧 ∧ 𝑧 ⊆ 𝐵) → 𝑓:𝐴⟶𝐵)
10	9	expcom 419	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ⊆ 𝐵 → (𝑓:𝐴⟶𝑧 → 𝑓:𝐴⟶𝐵))
11	10	anim1d 623	. . . . 5 ⊢ (𝑧 ⊆ 𝐵 → ((𝑓:𝐴⟶𝑧 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓) → (𝑓:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓)))
12	11	eximdv 1952	. . . 4 ⊢ (𝑧 ⊆ 𝐵 → (∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝑧 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓) → ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓)))
13	12	imp 412	. . 3 ⊢ ((𝑧 ⊆ 𝐵 ∧ ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝑧 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓)) → ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓))
14	13	exlimiv 1965	. 2 ⊢ (∃𝑧(𝑧 ⊆ 𝐵 ∧ ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝑧 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓)) → ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓))
15	2, 8, 14	3syl 19	1 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝜑 → ∃𝑓(𝑓:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝜓))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  ⟶wf 6551  ‘cfv 6555

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-reg 9610  ax-inf2 9666  ax-ac2 10565

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-om 7899  df-2nd 8023  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-en 8999  df-r1 9792  df-rank 9793  df-scott 9953  df-card 10044  df-ac 10219

This theorem is used by:  ac6n  10587  ac6s2  10588  ac6sg  10590  ac6sf  10591  nmounbseqiALT  31407  ac6sf2  33285