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

Theorem dfac8alem 10067
Description: Lemma for dfac8a 10068. 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 3499 . . 3 (𝐴𝐶𝐴 ∈ V)
2 difss 4146 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ⊆ 𝐴
3 elpw2g 5339 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ V → ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ∈ 𝒫 𝐴 ↔ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ⊆ 𝐴))
42, 3mpbiri 258 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ V → (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ∈ 𝒫 𝐴)
5 neeq1 3001 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → (𝑦 ≠ ∅ ↔ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅))
6 fveq2 6907 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → (𝑔𝑦) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
7 id 22 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → 𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
86, 7eleq12d 2833 . . . . . . . . . . . . 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 1110 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ V ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) ∧ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅) → (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
13 dfac8alem.2 . . . . . . . . . . . 12 𝐹 = recs(𝐺)
1413tfr2 8437 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) = (𝐺‘(𝐹𝑥)))
1513tfr1 8436 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐹 Fn On
16 fnfun 6669 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐹 Fn On → Fun 𝐹)
1715, 16ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 Fun 𝐹
18 vex 3482 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥 ∈ V
19 resfunexg 7235 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝐹𝑥 ∈ V) → (𝐹𝑥) ∈ V)
2017, 18, 19mp2an 692 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹𝑥) ∈ V
21 rneq 5950 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = ran (𝐹𝑥))
22 df-ima 5702 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐹𝑥) = ran (𝐹𝑥)
2321, 22eqtr4di 2793 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = (𝐹𝑥))
2423difeq2d 4136 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝐴 ∖ ran 𝑓) = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
2524fveq2d 6911 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝑔‘(𝐴 ∖ ran 𝑓)) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
26 dfac8alem.3 . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (𝑓 ∈ V ↦ (𝑔‘(𝐴 ∖ ran 𝑓)))
27 fvex 6920 . . . . . . . . . . . . 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 2791 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
3130eleq1d 2824 . . . . . . . . 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 1120 . . . . . . 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 3143 . . . . 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 8485 . . . . . 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 9012 . . . . . . 7 ((𝐹𝑥):𝑥1-1-onto𝐴𝑥𝐴)
40 isnumi 9984 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ On ∧ 𝑥𝐴) → 𝐴 ∈ dom card)
4139, 40sylan2 593 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝐹𝑥):𝑥1-1-onto𝐴) → 𝐴 ∈ dom card)
4241rexlimiva 3145 . . . . 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 1931 1 (𝐴𝐶 → (∃𝑔𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) → 𝐴 ∈ dom card))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1537  wex 1776  wcel 2106  wne 2938  wral 3059  wrex 3068  Vcvv 3478  cdif 3960  wss 3963  c0 4339  𝒫 cpw 4605   class class class wbr 5148  cmpt 5231  dom cdm 5689  ran crn 5690  cres 5691  cima 5692  Oncon0 6386  Fun wfun 6557   Fn wfn 6558  1-1-ontowf1o 6562  cfv 6563  recscrecs 8409  cen 8981  cardccrd 9973
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-ov 7434  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-en 8985  df-card 9977
This theorem is referenced by:  dfac8a  10068
  Copyright terms: Public domain W3C validator