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

Theorem dfac8alem 10019
Description: Lemma for dfac8a 10020. 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 3485 . . 3 (𝐴𝐶𝐴 ∈ V)
2 difss 4123 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ⊆ 𝐴
3 elpw2g 5334 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ V → ((𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ∈ 𝒫 𝐴 ↔ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ⊆ 𝐴))
42, 3mpbiri 258 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ V → (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ∈ 𝒫 𝐴)
5 neeq1 2995 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → (𝑦 ≠ ∅ ↔ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅))
6 fveq2 6881 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → (𝑔𝑦) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
7 id 22 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) → 𝑦 = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
86, 7eleq12d 2819 . . . . . . . . . . . . 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 3600 . . . . . . . . . . 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 1108 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ V ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) ∧ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅) → (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
13 dfac8alem.2 . . . . . . . . . . . 12 𝐹 = recs(𝐺)
1413tfr2 8393 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) = (𝐺‘(𝐹𝑥)))
1513tfr1 8392 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐹 Fn On
16 fnfun 6639 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐹 Fn On → Fun 𝐹)
1715, 16ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 Fun 𝐹
18 vex 3470 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥 ∈ V
19 resfunexg 7208 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝐹𝑥 ∈ V) → (𝐹𝑥) ∈ V)
2017, 18, 19mp2an 689 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹𝑥) ∈ V
21 rneq 5925 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = ran (𝐹𝑥))
22 df-ima 5679 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐹𝑥) = ran (𝐹𝑥)
2321, 22eqtr4di 2782 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = (𝐹𝑥))
2423difeq2d 4114 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝐴 ∖ ran 𝑓) = (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
2524fveq2d 6885 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝑔‘(𝐴 ∖ ran 𝑓)) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
26 dfac8alem.3 . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (𝑓 ∈ V ↦ (𝑔‘(𝐴 ∖ ran 𝑓)))
27 fvex 6894 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ V
2825, 26, 27fvmpt 6988 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹𝑥) ∈ V → (𝐺‘(𝐹𝑥)) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
2920, 28ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (𝐺‘(𝐹𝑥)) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥)))
3014, 29eqtrdi 2780 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) = (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
3130eleq1d 2810 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ On → ((𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ↔ (𝑔‘(𝐴 ∖ (𝐹𝑥))) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
3212, 31syl5ibrcom 246 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ V ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) ∧ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥)) ≠ ∅) → (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) ∈ (𝐴 ∖ (𝐹𝑥))))
33323expia 1118 . . . . . . 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 3137 . . . . 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 8441 . . . . . 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 8964 . . . . . . 7 ((𝐹𝑥):𝑥1-1-onto𝐴𝑥𝐴)
40 isnumi 9936 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ On ∧ 𝑥𝐴) → 𝐴 ∈ dom card)
4139, 40sylan2 592 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝐹𝑥):𝑥1-1-onto𝐴) → 𝐴 ∈ dom card)
4241rexlimiva 3139 . . . . 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 1928 1 (𝐴𝐶 → (∃𝑔𝑦 ∈ 𝒫 𝐴(𝑦 ≠ ∅ → (𝑔𝑦) ∈ 𝑦) → 𝐴 ∈ dom card))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1084   = wceq 1533  wex 1773  wcel 2098  wne 2932  wral 3053  wrex 3062  Vcvv 3466  cdif 3937  wss 3940  c0 4314  𝒫 cpw 4594   class class class wbr 5138  cmpt 5221  dom cdm 5666  ran crn 5667  cres 5668  cima 5669  Oncon0 6354  Fun wfun 6527   Fn wfn 6528  1-1-ontowf1o 6532  cfv 6533  recscrecs 8365  cen 8931  cardccrd 9925
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-ral 3054  df-rex 3063  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-ov 7404  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-en 8935  df-card 9929
This theorem is referenced by:  dfac8a  10020
  Copyright terms: Public domain W3C validator