MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  brdom4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem brdom4 10531
Description: An equivalence to a dominance relation. (Contributed by NM, 28-Mar-2007.) (Revised by NM, 16-Jun-2017.)
Hypothesis
Ref Expression
brdom3.2 𝐵 ∈ V
Assertion
Ref Expression
brdom4 (𝐴𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑓,𝑦,𝐴   𝐵,𝑓,𝑥,𝑦

Proof of Theorem brdom4
StepHypRef Expression
1 brdom3.2 . . . 4 𝐵 ∈ V
21brdom3 10529 . . 3 (𝐴𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
3 mormo 3380 . . . . . . 7 (∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
43alimi 1812 . . . . . 6 (∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
5 alral 3074 . . . . . 6 (∀𝑥∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
64, 5syl 17 . . . . 5 (∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
76anim1i 614 . . . 4 ((∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
87eximi 1836 . . 3 (∃𝑓(∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → ∃𝑓(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
92, 8sylbi 216 . 2 (𝐴𝐵 → ∃𝑓(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
10 inss2 4229 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ (𝐵 × 𝐴)
11 dmss 5902 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ (𝐵 × 𝐴) → dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ dom (𝐵 × 𝐴))
1210, 11ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ dom (𝐵 × 𝐴)
13 dmxpss 6170 . . . . . . . . . . . . . 14 dom (𝐵 × 𝐴) ⊆ 𝐵
1412, 13sstri 3991 . . . . . . . . . . . . 13 dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐵
1514sseli 3978 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → 𝑥𝐵)
1610rnssi 5939 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ ran (𝐵 × 𝐴)
17 rnxpss 6171 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ran (𝐵 × 𝐴) ⊆ 𝐴
1816, 17sstri 3991 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐴
1918sseli 3978 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → 𝑦𝐴)
20 inss1 4228 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝑓
2120ssbri 5193 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦𝑥𝑓𝑦)
2219, 21anim12i 612 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦) → (𝑦𝐴𝑥𝑓𝑦))
2322moimi 2538 . . . . . . . . . . . . 13 (∃*𝑦(𝑦𝐴𝑥𝑓𝑦) → ∃*𝑦(𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
24 df-rmo 3375 . . . . . . . . . . . . 13 (∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ↔ ∃*𝑦(𝑦𝐴𝑥𝑓𝑦))
25 df-rmo 3375 . . . . . . . . . . . . 13 (∃*𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦 ↔ ∃*𝑦(𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
2623, 24, 253imtr4i 292 . . . . . . . . . . . 12 (∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → ∃*𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦)
2715, 26imim12i 62 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥𝐵 → ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦) → (𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → ∃*𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
2827ralimi2 3077 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦)
29 relinxp 5814 . . . . . . . . . 10 Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))
3028, 29jctil 519 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → (Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
31 dffun9 6577 . . . . . . . . 9 (Fun (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ↔ (Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
3230, 31sylibr 233 . . . . . . . 8 (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → Fun (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
3332funfnd 6579 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
34 rninxp 6178 . . . . . . . 8 (ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥)
3534biimpri 227 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥 → ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴)
3633, 35anim12i 612 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴))
37 df-fo 6549 . . . . . 6 ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))–onto𝐴 ↔ ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴))
3836, 37sylibr 233 . . . . 5 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))–onto𝐴)
39 vex 3477 . . . . . . . 8 𝑓 ∈ V
4039inex1 5317 . . . . . . 7 (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
4140dmex 7906 . . . . . 6 dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
4241fodom 10524 . . . . 5 ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))–onto𝐴𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
4338, 42syl 17 . . . 4 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → 𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
44 ssdomg 9002 . . . . 5 (𝐵 ∈ V → (dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐵 → dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ≼ 𝐵))
451, 14, 44mp2 9 . . . 4 dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ≼ 𝐵
46 domtr 9009 . . . 4 ((𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ≼ 𝐵) → 𝐴𝐵)
4743, 45, 46sylancl 585 . . 3 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → 𝐴𝐵)
4847exlimiv 1932 . 2 (∃𝑓(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → 𝐴𝐵)
499, 48impbii 208 1 (𝐴𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 205  wa 395  wal 1538   = wceq 1540  wex 1780  wcel 2105  ∃*wmo 2531  wral 3060  wrex 3069  ∃*wrmo 3374  Vcvv 3473  cin 3947  wss 3948   class class class wbr 5148   × cxp 5674  dom cdm 5676  ran crn 5677  Rel wrel 5681  Fun wfun 6537   Fn wfn 6538  ontowfo 6541  cdom 8943
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-ac2 10464
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-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  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-int 4951  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-se 5632  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-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-isom 6552  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-er 8709  df-map 8828  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-card 9940  df-acn 9943  df-ac 10117
This theorem is referenced by:  brdom7disj  10532
  Copyright terms: Public domain W3C validator