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 32732
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 775 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝜑)
3 simplr 769 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑗𝐴)
4 acunirnmpt.1 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗𝐴) → 𝐵 ≠ ∅)
52, 3, 4syl2anc 585 . . . . . 6 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝐵 ≠ ∅)
61, 5eqnetrd 3000 . . . . 5 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 ≠ ∅)
7 acunirnmpt.2 . . . . . . . . 9 𝐶 = ran (𝑗𝐴𝐵)
87eleq2i 2829 . . . . . . . 8 (𝑦𝐶𝑦 ∈ ran (𝑗𝐴𝐵))
9 vex 3434 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ V
10 eqid 2737 . . . . . . . . . 10 (𝑗𝐴𝐵) = (𝑗𝐴𝐵)
1110elrnmpt 5914 . . . . . . . . 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 3146 . . . 4 ((𝜑𝑦𝐶) → 𝑦 ≠ ∅)
1716ralrimiva 3130 . . 3 (𝜑 → ∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅)
18 acunirnmpt.0 . . . . . 6 (𝜑𝐴𝑉)
19 mptexg 7176 . . . . . 6 (𝐴𝑉 → (𝑗𝐴𝐵) ∈ V)
20 rnexg 7853 . . . . . 6 ((𝑗𝐴𝐵) ∈ V → ran (𝑗𝐴𝐵) ∈ V)
2118, 19, 203syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ran (𝑗𝐴𝐵) ∈ V)
227, 21eqeltrid 2841 . . . 4 (𝜑𝐶 ∈ V)
23 raleq 3293 . . . . . 6 (𝑐 = 𝐶 → (∀𝑦𝑐 𝑦 ≠ ∅ ↔ ∀𝑦𝐶 𝑦 ≠ ∅))
24 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑐 = 𝐶𝑐 = 𝐶)
25 unieq 4862 . . . . . . . . 9 (𝑐 = 𝐶 𝑐 = 𝐶)
2624, 25feq23d 6664 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝐶 → (𝑓:𝑐 𝑐𝑓:𝐶 𝐶))
27 raleq 3293 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝐶 → (∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦 ↔ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦))
2826, 27anbi12d 633 . . . . . . 7 (𝑐 = 𝐶 → ((𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ↔ (𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)))
2928exbidv 1923 . . . . . 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 3434 . . . . . 6 𝑐 ∈ V
3231ac5b 10400 . . . . 5 (∀𝑦𝑐 𝑦 ≠ ∅ → ∃𝑓(𝑓:𝑐 𝑐 ∧ ∀𝑦𝑐 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦))
3330, 32vtoclg 3500 . . . 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 776 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → (𝑓𝑦) ∈ 𝑦)
38 simpr 484 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 = 𝐵)
3937, 38eleqtrd 2839 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) ∧ 𝑦 = 𝐵) → (𝑓𝑦) ∈ 𝐵)
4039ex 412 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑦𝐶) ∧ (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) ∧ 𝑗𝐴) → (𝑦 = 𝐵 → (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4140reximdva 3151 . . . . . . 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 3150 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦 → ∀𝑦𝐶𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵))
4544anim2d 613 . . 3 (𝜑 → ((𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶 (𝑓𝑦) ∈ 𝑦) → (𝑓:𝐶 𝐶 ∧ ∀𝑦𝐶𝑗𝐴 (𝑓𝑦) ∈ 𝐵)))
4645eximdv 1919 . 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 1542  wex 1781  wcel 2114  wne 2933  wral 3052  wrex 3062  Vcvv 3430  c0 4274   cuni 4851  cmpt 5167  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 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5308  ax-pr 5376  ax-un 7689  ax-ac2 10385
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  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 6266  df-ord 6327  df-on 6328  df-suc 6330  df-iota 6455  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 7324  df-ov 7370  df-2nd 7943  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-en 8894  df-card 9863  df-ac 10038
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator