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

Theorem brdom4 10467
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 10465 . . 3 (𝐴𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
3 mormo 3359 . . . . . . 7 (∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
43alimi 1814 . . . . . 6 (∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
5 alral 3079 . . . . . 6 (∀𝑥∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
64, 5syl 17 . . . . 5 (∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
76anim1i 616 . . . 4 ((∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
87eximi 1838 . . 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 4190 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ (𝐵 × 𝐴)
11 dmss 5859 . . . . . . . . . . . . . . 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 6124 . . . . . . . . . . . . . 14 dom (𝐵 × 𝐴) ⊆ 𝐵
1412, 13sstri 3954 . . . . . . . . . . . . 13 dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐵
1514sseli 3941 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → 𝑥𝐵)
1610rnssi 5896 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ ran (𝐵 × 𝐴)
17 rnxpss 6125 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ran (𝐵 × 𝐴) ⊆ 𝐴
1816, 17sstri 3954 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐴
1918sseli 3941 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → 𝑦𝐴)
20 inss1 4189 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝑓
2120ssbri 5151 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦𝑥𝑓𝑦)
2219, 21anim12i 614 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦) → (𝑦𝐴𝑥𝑓𝑦))
2322moimi 2544 . . . . . . . . . . . . 13 (∃*𝑦(𝑦𝐴𝑥𝑓𝑦) → ∃*𝑦(𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
24 df-rmo 3354 . . . . . . . . . . . . 13 (∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ↔ ∃*𝑦(𝑦𝐴𝑥𝑓𝑦))
25 df-rmo 3354 . . . . . . . . . . . . 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 3082 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦)
29 relinxp 5771 . . . . . . . . . 10 Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))
3028, 29jctil 521 . . . . . . . . 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 6531 . . . . . . . . 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 6533 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
34 rninxp 6132 . . . . . . . 8 (ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥)
3534biimpri 227 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥 → ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴)
3633, 35anim12i 614 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴))
37 df-fo 6503 . . . . . 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 3450 . . . . . . . 8 𝑓 ∈ V
4039inex1 5275 . . . . . . 7 (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
4140dmex 7849 . . . . . 6 dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
4241fodom 10460 . . . . 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 8941 . . . . 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 8948 . . . 4 ((𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ≼ 𝐵) → 𝐴𝐵)
4743, 45, 46sylancl 587 . . 3 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → 𝐴𝐵)
4847exlimiv 1934 . 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 397  wal 1540   = wceq 1542  wex 1782  wcel 2107  ∃*wmo 2537  wral 3065  wrex 3074  ∃*wrmo 3353  Vcvv 3446  cin 3910  wss 3911   class class class wbr 5106   × cxp 5632  dom cdm 5634  ran crn 5635  Rel wrel 5639  Fun wfun 6491   Fn wfn 6492  ontowfo 6495  cdom 8882
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2708  ax-rep 5243  ax-sep 5257  ax-nul 5264  ax-pow 5321  ax-pr 5385  ax-un 7673  ax-ac2 10400
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2890  df-ne 2945  df-ral 3066  df-rex 3075  df-rmo 3354  df-reu 3355  df-rab 3409  df-v 3448  df-sbc 3741  df-csb 3857  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3930  df-nul 4284  df-if 4488  df-pw 4563  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4867  df-int 4909  df-iun 4957  df-br 5107  df-opab 5169  df-mpt 5190  df-tr 5224  df-id 5532  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5589  df-se 5590  df-we 5591  df-xp 5640  df-rel 5641  df-cnv 5642  df-co 5643  df-dm 5644  df-rn 5645  df-res 5646  df-ima 5647  df-pred 6254  df-ord 6321  df-on 6322  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6499  df-fn 6500  df-f 6501  df-f1 6502  df-fo 6503  df-f1o 6504  df-fv 6505  df-isom 6506  df-riota 7314  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-1st 7922  df-2nd 7923  df-frecs 8213  df-wrecs 8244  df-recs 8318  df-er 8649  df-map 8768  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-card 9876  df-acn 9879  df-ac 10053
This theorem is referenced by:  brdom7disj  10468
  Copyright terms: Public domain W3C validator