Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  acunirnmpt Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem acunirnmpt 32151
Description: Axiom of choice for the union of the range of a mapping to function. (Contributed by Thierry Arnoux, 6-Nov-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
acunirnmpt.0 (𝜑𝐴𝑉)
acunirnmpt.1 ((𝜑𝑗𝐴) → 𝐵 ≠ ∅)
acunirnmpt.2 𝐶 = ran (𝑗𝐴𝐵)
Assertion
Ref Expression
acunirnmpt (𝜑 → ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑗   𝑓,𝑗,𝑦,𝐶   𝜑,𝑓,𝑗,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦,𝑓)   𝐵(𝑦,𝑓,𝑗)   𝑉(𝑦,𝑓,𝑗)

Proof of Theorem acunirnmpt
Dummy variable 𝑐 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 483 . . . . . 6 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 = 𝐵)
2 simplll 771 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝜑)
3 simplr 765 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑗𝐴)
4 acunirnmpt.1 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗𝐴) → 𝐵 ≠ ∅)
52, 3, 4syl2anc 582 . . . . . 6 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝐵 ≠ ∅)
61, 5eqnetrd 3006 . . . . 5 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 ≠ ∅)
7 acunirnmpt.2 . . . . . . . . 9 𝐶 = ran (𝑗𝐴𝐵)
87eleq2i 2823 . . . . . . . 8 (𝑦𝐶𝑦 ∈ ran (𝑗𝐴𝐵))
9 vex 3476 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ V
10 eqid 2730 . . . . . . . . . 10 (𝑗𝐴𝐵) = (𝑗𝐴𝐵)
1110elrnmpt 5954 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ V → (𝑦 ∈ ran (𝑗𝐴𝐵) ↔ ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵))
129, 11ax-mp 5 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ran (𝑗𝐴𝐵) ↔ ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
138, 12bitri 274 . . . . . . 7 (𝑦𝐶 ↔ ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
1413biimpi 215 . . . . . 6 (𝑦𝐶 → ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
1514adantl 480 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝐶) → ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
166, 15r19.29a 3160 . . . 4 ((𝜑𝑦𝐶) → 𝑦 ≠ ∅)
1716ralrimiva 3144 . . 3 (𝜑 → ∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅)
18 acunirnmpt.0 . . . . . 6 (𝜑𝐴𝑉)
19 mptexg 7224 . . . . . 6 (𝐴𝑉 → (𝑗𝐴𝐵) ∈ V)
20 rnexg 7897 . . . . . 6 ((𝑗𝐴𝐵) ∈ V → ran (𝑗𝐴𝐵) ∈ V)
2118, 19, 203syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ran (𝑗𝐴𝐵) ∈ V)
227, 21eqeltrid 2835 . . . 4 (𝜑𝐶 ∈ V)
23 raleq 3320 . . . . . 6 (𝑐 = 𝐶 → (∀𝑦𝑐 𝑦 ≠ ∅ ↔ ∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅))
24 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑐 = 𝐶𝑐 = 𝐶)
25 unieq 4918 . . . . . . . . 9 (𝑐 = 𝐶 𝑐 = 𝐶)
2624, 25feq23d 6711 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝐶 → (𝑓:𝑐 𝑐𝑓:𝐶 𝐶))
27 raleq 3320 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝐶 → (∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦 ↔ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦))
2826, 27anbi12d 629 . . . . . . 7 (𝑐 = 𝐶 → ((𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ↔ (𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)))
2928exbidv 1922 . . . . . 6 (𝑐 = 𝐶 → (∃𝑓(𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ↔ ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)))
3023, 29imbi12d 343 . . . . 5 (𝑐 = 𝐶 → ((∀𝑦𝑐 𝑦 ≠ ∅ → ∃𝑓(𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)) ↔ (∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅ → ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦))))
31 vex 3476 . . . . . 6 𝑐 ∈ V
3231ac5b 10475 . . . . 5 (∀𝑦𝑐 𝑦 ≠ ∅ → ∃𝑓(𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦))
3330, 32vtoclg 3541 . . . 4 (𝐶 ∈ V → (∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅ → ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)))
3422, 33syl 17 . . 3 (𝜑 → (∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅ → ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)))
3517, 34mpd 15 . 2 (𝜑 → ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦))
3615adantr 479 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
37 simpllr 772 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)
38 simpr 483 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 = 𝐵)
3937, 38eleqtrd 2833 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → (𝑓𝑦) ∈ 𝐵)
4039ex 411 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) → (𝑦 = 𝐵 → (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4140reximdva 3166 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → (∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵 → ∃𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4236, 41mpd 15 . . . . . 6 (((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → ∃𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵)
4342ex 411 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝐶) → ((𝑓𝑦) ∈ 𝑦 → ∃𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4443ralimdva 3165 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦 → ∀𝑦𝐶𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4544anim2d 610 . . 3 (𝜑 → ((𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → (𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵)))
4645eximdv 1918 . 2 (𝜑 → (∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵)))
4735, 46mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 394   = wceq 1539  wex 1779  wcel 2104  wne 2938  wral 3059  wrex 3068  Vcvv 3472  c0 4321   cuni 4907  cmpt 5230  ran crn 5676  wf 6538  cfv 6542
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-ac2 10460
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-en 8942  df-card 9936  df-ac 10113
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator