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 32633
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 484 . . . . . 6 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 = 𝐵)
2 simplll 774 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝜑)
3 simplr 768 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑗𝐴)
4 acunirnmpt.1 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗𝐴) → 𝐵 ≠ ∅)
52, 3, 4syl2anc 584 . . . . . 6 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝐵 ≠ ∅)
61, 5eqnetrd 2992 . . . . 5 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 ≠ ∅)
7 acunirnmpt.2 . . . . . . . . 9 𝐶 = ran (𝑗𝐴𝐵)
87eleq2i 2820 . . . . . . . 8 (𝑦𝐶𝑦 ∈ ran (𝑗𝐴𝐵))
9 vex 3448 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ V
10 eqid 2729 . . . . . . . . . 10 (𝑗𝐴𝐵) = (𝑗𝐴𝐵)
1110elrnmpt 5911 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ V → (𝑦 ∈ ran (𝑗𝐴𝐵) ↔ ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵))
129, 11ax-mp 5 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ran (𝑗𝐴𝐵) ↔ ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
138, 12bitri 275 . . . . . . 7 (𝑦𝐶 ↔ ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
1413biimpi 216 . . . . . 6 (𝑦𝐶 → ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
1514adantl 481 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝐶) → ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
166, 15r19.29a 3141 . . . 4 ((𝜑𝑦𝐶) → 𝑦 ≠ ∅)
1716ralrimiva 3125 . . 3 (𝜑 → ∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅)
18 acunirnmpt.0 . . . . . 6 (𝜑𝐴𝑉)
19 mptexg 7177 . . . . . 6 (𝐴𝑉 → (𝑗𝐴𝐵) ∈ V)
20 rnexg 7858 . . . . . 6 ((𝑗𝐴𝐵) ∈ V → ran (𝑗𝐴𝐵) ∈ V)
2118, 19, 203syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ran (𝑗𝐴𝐵) ∈ V)
227, 21eqeltrid 2832 . . . 4 (𝜑𝐶 ∈ V)
23 raleq 3293 . . . . . 6 (𝑐 = 𝐶 → (∀𝑦𝑐 𝑦 ≠ ∅ ↔ ∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅))
24 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑐 = 𝐶𝑐 = 𝐶)
25 unieq 4878 . . . . . . . . 9 (𝑐 = 𝐶 𝑐 = 𝐶)
2624, 25feq23d 6665 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝐶 → (𝑓:𝑐 𝑐𝑓:𝐶 𝐶))
27 raleq 3293 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝐶 → (∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦 ↔ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦))
2826, 27anbi12d 632 . . . . . . 7 (𝑐 = 𝐶 → ((𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ↔ (𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)))
2928exbidv 1921 . . . . . 6 (𝑐 = 𝐶 → (∃𝑓(𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ↔ ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)))
3023, 29imbi12d 344 . . . . 5 (𝑐 = 𝐶 → ((∀𝑦𝑐 𝑦 ≠ ∅ → ∃𝑓(𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)) ↔ (∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅ → ∃𝑓(𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦))))
31 vex 3448 . . . . . 6 𝑐 ∈ V
3231ac5b 10407 . . . . 5 (∀𝑦𝑐 𝑦 ≠ ∅ → ∃𝑓(𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦))
3330, 32vtoclg 3517 . . . 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 480 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → ∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵)
37 simpllr 775 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)
38 simpr 484 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 = 𝐵)
3937, 38eleqtrd 2830 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → (𝑓𝑦) ∈ 𝐵)
4039ex 412 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) → (𝑦 = 𝐵 → (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4140reximdva 3146 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → (∃𝑗𝐴 𝑦 = 𝐵 → ∃𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4236, 41mpd 15 . . . . . 6 (((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → ∃𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵)
4342ex 412 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝐶) → ((𝑓𝑦) ∈ 𝑦 → ∃𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4443ralimdva 3145 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦 → ∀𝑦𝐶𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4544anim2d 612 . . 3 (𝜑 → ((𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → (𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵)))
4645eximdv 1917 . 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 206  wa 395   = wceq 1540  wex 1779  wcel 2109  wne 2925  wral 3044  wrex 3053  Vcvv 3444  c0 4292   cuni 4867  cmpt 5183  ran crn 5632  wf 6495  cfv 6499
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 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-ac2 10392
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-int 4907  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-se 5585  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-isom 6508  df-riota 7326  df-ov 7372  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-en 8896  df-card 9868  df-ac 10045
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator