Theorem brdom5 10632

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 10631	. . 3 ⊢ (𝐴 ≼ 𝐵 ↔ ∃𝑓(∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥))
3		alral 3095	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦)
4	3	anim1i 627	. . . 4 ⊢ ((∀𝑥∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥) → (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑓𝑥))
5	4	eximi 1868	. . 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 4137	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ (𝐵 × 𝐴)
8		dmss 5890	. . . . . . . . . . . . . 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 6174	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ dom (𝐵 × 𝐴) ⊆ 𝐵
11	9, 10	sstri 3922	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝐵
12	11	sseli 3909	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) → 𝑥 ∈ 𝐵)
13		inss1 4136	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ⊆ 𝑓
14	13	ssbri 5153	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦 → 𝑥𝑓𝑦)
15	14	moimi 2573	. . . . . . . . . . 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 3098	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦)
18		relinxp 5797	. . . . . . . . 9 ⊢ Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))
19	17, 18	jctil 529	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → (Rel (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))∃*𝑦 𝑥(𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))𝑦))
20		dffun7 6584	. . . . . . . 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 6588	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∃*𝑦 𝑥𝑓𝑦 → (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) Fn dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
23		rninxp 6182	. . . . . . 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 625	. . . . 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 6561	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))⟶onto𝐴 ↔ ((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))⟶onto𝐴)
28		vex 3458	. . . . . . 7 ⊢ 𝑓 ∈ V
29	28	inex1 5281	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
30	29	dmex 7942	. . . . 5 ⊢ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∈ V
31	30	fodom 10625	. . . 4 ⊢ ((𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)):dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴))⟶onto𝐴 → 𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)))
32		ssdomg 9052	. . . . . 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 9059	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ≼ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ∧ dom (𝑓 ∩ (𝐵 × 𝐴)) ≼ 𝐵) → 𝐴 ≼ 𝐵)
35	33, 34	mpan2 704	. . . 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 1965	. 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 401  ∀wal 1568   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147  ∃*wmo 2565  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092   class class class wbr 5106   × cxp 5653  dom cdm 5655  ran crn 5656  Rel wrel 5660  Fun wfun 6549   Fn wfn 6550  ⟶ontowfo 6553   ≼ cdom 8996

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-ac2 10565

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-er 8742  df-map 8874  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-card 10044  df-acn 10047  df-ac 10219

This theorem is used by:  brdom6disj  10635