Theorem brdom5 10519

Description: An equivalence to a dominance relation. (Contributed by NM, 29-Mar-2007.)

Hypothesis

Ref	Expression
brdom3.2	⊢ 𝐵 ∈ V

Assertion

Ref	Expression
brdom5	⊢ (𝐴 ≼ 𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑓,𝑦,𝐴   𝐵,𝑓,𝑥,𝑦

Proof of Theorem brdom5

Step	Hyp	Ref	Expression
1		brdom3.2	. . . 4 ⊢ 𝐵 ∈ V
2	1	brdom3 10518	. . 3 ⊢ (𝐴 ≼ 𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥))
3		alral 3093	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦)
4	3	anim1i 626	. . . 4 ⊢ ((∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥) → (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥))
5	4	eximi 1864	. . 3 ⊢ (∃𝑓(∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥) → ∃𝑓(∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥))
6	2, 5	sylbi 220	. 2 ⊢ (𝐴 ≼ 𝐵 → ∃𝑓(∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥))
7		inss2 4189	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ (𝐵 × 𝐴)
8		dmss 5891	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ (𝐵 × 𝐴) → dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ dom (𝐵 × 𝐴))
9	7, 8	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ dom (𝐵 × 𝐴)
10		dmxpss 6168	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ dom (𝐵 × 𝐴) ⊆ 𝐵
11	9, 10	sstri 3945	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐵
12	11	sseli 3932	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → 𝑥 ∈ 𝐵)
13		inss1 4188	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝑓
14	13	ssbri 5155	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦 → 𝑥𝑓𝑦)
15	14	moimi 2572	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∃*𝑦 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦)
16	12, 15	imim12i 63	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐵 → ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦) → (𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → ∃*𝑦 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
17	16	ralimi2 3096	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦)
18		relinxp 5800	. . . . . . . . 9 ⊢ Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))
19	17, 18	jctil 528	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → (Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
20		dffun7 6563	. . . . . . . 8 ⊢ (Fun (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ↔ (Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
21	19, 20	sylibr 237	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → Fun (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
22	21	funfnd 6567	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
23		rninxp 6176	. . . . . . 7 ⊢ (ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥)
24	23	biimpri 231	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥 → ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴)
25	22, 24	anim12i 624	. . . . 5 ⊢ ((∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥) → ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴))
26		df-fo 6542	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))–onto→𝐴 ↔ ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ran (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) = 𝐴))
27	25, 26	sylibr 237	. . . 4 ⊢ ((∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥) → (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))–onto→𝐴)
28		vex 3458	. . . . . . 7 ⊢ 𝑓 ∈ V
29	28	inex1 5285	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
30	29	dmex 7904	. . . . 5 ⊢ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
31	30	fodom 10513	. . . 4 ⊢ ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))–onto→𝐴 → 𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
32		ssdomg 8995	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ V → (dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐵 → dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ≼ 𝐵))
33	1, 11, 32	mp2 9	. . . . 5 ⊢ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ≼ 𝐵
34		domtr 9002	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ≼ 𝐵) → 𝐴 ≼ 𝐵)
35	33, 34	mpan2 703	. . . 4 ⊢ (𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → 𝐴 ≼ 𝐵)
36	27, 31, 35	3syl 19	. . 3 ⊢ ((∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥) → 𝐴 ≼ 𝐵)
37	36	exlimiv 1959	. 2 ⊢ (∃𝑓(∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥) → 𝐴 ≼ 𝐵)
38	6, 37	impbii 212	1 ⊢ (𝐴 ≼ 𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥))

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 400  ∀wal 1567   = wceq 1569  ∃wex 1808   ∈ wcel 2142  ∃*wmo 2564  ∀wral 3078  ∃wrex 3088  Vcvv 3454   ∩ cin 3903   ⊆ wss 3904   class class class wbr 5108   × cxp 5658  dom cdm 5660  ran crn 5661  Rel wrel 5665  Fun wfun 6530   Fn wfn 6531  –onto→wfo 6534   ≼ cdom 8939

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-ac2 10453

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-int 4912  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-se 5614  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-er 8692  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-card 9932  df-acn 9935  df-ac 10107

This theorem is used by:  brdom6disj  10522