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

Theorem brdom4 10443
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 10441 . . 3 (𝐴𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
3 mormo 3349 . . . . . . 7 (∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
43alimi 1818 . . . . . 6 (∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
5 alral 3068 . . . . . 6 (∀𝑥∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
64, 5syl 17 . . . . 5 (∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦)
76anim1i 621 . . . 4 ((∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
87eximi 1842 . . 3 (∃𝑓(∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → ∃𝑓(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
92, 8sylbi 218 . 2 (𝐴𝐵 → ∃𝑓(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
10 inss2 4166 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ (𝐵 × 𝐴)
11 dmss 5844 . . . . . . . . . . . . . . 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 6122 . . . . . . . . . . . . . 14 dom (𝐵 × 𝐴) ⊆ 𝐵
1412, 13sstri 3924 . . . . . . . . . . . . 13 dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐵
1514sseli 3911 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → 𝑥𝐵)
1610rnssi 5882 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ ran (𝐵 × 𝐴)
17 rnxpss 6123 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ran (𝐵 × 𝐴) ⊆ 𝐴
1816, 17sstri 3924 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐴
1918sseli 3911 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → 𝑦𝐴)
20 inss1 4165 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝑓
2120ssbri 5117 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦𝑥𝑓𝑦)
2219, 21anim12i 619 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦) → (𝑦𝐴𝑥𝑓𝑦))
2322moimi 2549 . . . . . . . . . . . . 13 (∃*𝑦(𝑦𝐴𝑥𝑓𝑦) → ∃*𝑦(𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
24 df-rmo 3344 . . . . . . . . . . . . 13 (∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ↔ ∃*𝑦(𝑦𝐴𝑥𝑓𝑦))
25 df-rmo 3344 . . . . . . . . . . . . 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 293 . . . . . . . . . . . 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 3071 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 ∈ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦)
29 relinxp 5757 . . . . . . . . . 10 Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))
3028, 29jctil 524 . . . . . . . . 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 6514 . . . . . . . . 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 235 . . . . . . . 8 (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → Fun (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
3332funfnd 6516 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 → (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
34 rninxp 6130 . . . . . . . 8 (ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥)
3534biimpri 229 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥 → ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴)
3633, 35anim12i 619 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴))
37 df-fo 6491 . . . . . 6 ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))–onto𝐴 ↔ ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴))
3836, 37sylibr 235 . . . . 5 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))–onto𝐴)
39 vex 3435 . . . . . . . 8 𝑓 ∈ V
4039inex1 5245 . . . . . . 7 (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
4140dmex 7849 . . . . . 6 dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
4241fodom 10436 . . . . 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 8937 . . . . 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 8944 . . . 4 ((𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ≼ 𝐵) → 𝐴𝐵)
4743, 45, 46sylancl 592 . . 3 ((∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → 𝐴𝐵)
4847exlimiv 1937 . 2 (∃𝑓(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥) → 𝐴𝐵)
499, 48impbii 210 1 (𝐴𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥𝐵 ∃*𝑦𝐴 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑦𝑓𝑥))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 207  wa 396  wal 1545   = wceq 1547  wex 1786  wcel 2119  ∃*wmo 2541  wral 3053  wrex 3063  ∃*wrmo 3343  Vcvv 3431  cin 3882  wss 3883   class class class wbr 5072   × cxp 5616  dom cdm 5618  ran crn 5619  Rel wrel 5623  Fun wfun 6479   Fn wfn 6480  ontowfo 6483  cdom 8881
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-ac2 10376
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-op 4562  df-uni 4839  df-int 4878  df-iun 4923  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-se 5572  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-isom 6494  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-er 8633  df-map 8765  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-card 9854  df-acn 9857  df-ac 10029
This theorem is referenced by:  brdom7disj  10444
  Copyright terms: Public domain W3C validator