MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dfac8alem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dfac8alem 10069
Description: Lemma for dfac8a 10070. If the power set of a set has a choice function, then the set is numerable. (Contributed by NM, 10-Feb-1997.) (Revised by Mario Carneiro, 5-Jan-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
dfac8alem.2 𝐹 = recs(𝐺)
dfac8alem.3 𝐺 = (𝑓 ∈ V ↦ (𝑔‘(𝐴 ∖ ran 𝑓)))
Assertion
Ref Expression
dfac8alem (𝐴𝐶 → (∃𝑔𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) → 𝐴 ∈ dom card))
Distinct variable groups:   𝑓,𝑔,𝑦,𝐴   𝐶,𝑔   𝑓,𝐹,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑦,𝑓)   𝐹(𝑔)   𝐺(𝑦,𝑓,𝑔)

Proof of Theorem dfac8alem
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 3501 . . 3 (𝐴𝐶𝐴 ∈ V)
2 difss 4136 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ⊆ 𝐴
3 elpw2g 5333 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ V → ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ∈ 𝒫 𝐴 ↔ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ⊆ 𝐴))
42, 3mpbiri 258 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ V → (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ∈ 𝒫 𝐴)
5 neeq1 3003 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → (𝑦 ≠ ∅ ↔ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅))
6 fveq2 6906 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → (𝑔𝑦) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
7 id 22 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → 𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
86, 7eleq12d 2835 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → ((𝑔𝑦) ∈ 𝑦 ↔ (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
95, 8imbi12d 344 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → ((𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) ↔ ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))))
109rspcv 3618 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ∈ 𝒫 𝐴 → (∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) → ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))))
114, 10syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ V → (∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) → ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))))
12113imp 1111 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ V ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) ∧ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅) → (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
13 dfac8alem.2 . . . . . . . . . . . 12 𝐹 = recs(𝐺)
1413tfr2 8438 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) = (𝐺‘(𝐹𝑥)))
1513tfr1 8437 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐹 Fn On
16 fnfun 6668 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐹 Fn On → Fun 𝐹)
1715, 16ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 Fun 𝐹
18 vex 3484 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥 ∈ V
19 resfunexg 7235 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝐹𝑥 ∈ V) → (𝐹𝑥) ∈ V)
2017, 18, 19mp2an 692 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹𝑥) ∈ V
21 rneq 5947 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = ran (𝐹𝑥))
22 df-ima 5698 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐹𝑥) = ran (𝐹𝑥)
2321, 22eqtr4di 2795 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = (𝐹𝑥))
2423difeq2d 4126 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝐴 ∖ ran 𝑓) = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
2524fveq2d 6910 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝑔‘(𝐴 ∖ ran 𝑓)) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
26 dfac8alem.3 . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (𝑓 ∈ V ↦ (𝑔‘(𝐴 ∖ ran 𝑓)))
27 fvex 6919 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ V
2825, 26, 27fvmpt 7016 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹𝑥) ∈ V → (𝐺‘(𝐹𝑥)) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
2920, 28ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (𝐺‘(𝐹𝑥)) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
3014, 29eqtrdi 2793 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
3130eleq1d 2826 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ On → ((𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ↔ (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
3212, 31syl5ibrcom 247 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ V ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) ∧ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅) → (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
33323expia 1122 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ V ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦)) → ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))))
3433com23 86 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ V ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦)) → (𝑥 ∈ On → ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))))
3534ralrimiv 3145 . . . . 5 ((𝐴 ∈ V ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦)) → ∀𝑥 ∈ On ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
3635ex 412 . . . 4 (𝐴 ∈ V → (∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) → ∀𝑥 ∈ On ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))))
3715tz7.49c 8486 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ V ∧ ∀𝑥 ∈ On ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))) → ∃𝑥 ∈ On (𝐹𝑥):𝑥1-1-onto𝐴)
3837ex 412 . . . . 5 (𝐴 ∈ V → (∀𝑥 ∈ On ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) → ∃𝑥 ∈ On (𝐹𝑥):𝑥1-1-onto𝐴))
3918f1oen 9013 . . . . . . 7 ((𝐹𝑥):𝑥1-1-onto𝐴𝑥𝐴)
40 isnumi 9986 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ On ∧ 𝑥𝐴) → 𝐴 ∈ dom card)
4139, 40sylan2 593 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝐹𝑥):𝑥1-1-onto𝐴) → 𝐴 ∈ dom card)
4241rexlimiva 3147 . . . . 5 (∃𝑥 ∈ On (𝐹𝑥):𝑥1-1-onto𝐴𝐴 ∈ dom card)
4338, 42syl6 35 . . . 4 (𝐴 ∈ V → (∀𝑥 ∈ On ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅ → (𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) → 𝐴 ∈ dom card))
4436, 43syld 47 . . 3 (𝐴 ∈ V → (∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) → 𝐴 ∈ dom card))
451, 44syl 17 . 2 (𝐴𝐶 → (∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) → 𝐴 ∈ dom card))
4645exlimdv 1933 1 (𝐴𝐶 → (∃𝑔𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) → 𝐴 ∈ dom card))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wex 1779  wcel 2108  wne 2940  wral 3061  wrex 3070  Vcvv 3480  cdif 3948  wss 3951  c0 4333  𝒫 cpw 4600   class class class wbr 5143  cmpt 5225  dom cdm 5685  ran crn 5686  cres 5687  cima 5688  Oncon0 6384  Fun wfun 6555   Fn wfn 6556  1-1-ontowf1o 6560  cfv 6561  recscrecs 8410  cen 8982  cardccrd 9975
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-ov 7434  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-en 8986  df-card 9979
This theorem is referenced by:  dfac8a  10070
  Copyright terms: Public domain W3C validator