MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dif1enlem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dif1enlem 9098
Description: Lemma for rexdif1en 9099 and dif1en 9100. (Contributed by BTernaryTau, 18-Aug-2024.) Generalize to all ordinals and add a sethood requirement to avoid ax-un 7692. (Revised by BTernaryTau, 5-Jan-2025.)
Assertion
Ref Expression
dif1enlem (((𝐹𝑉𝐴𝑊𝑀 ∈ On) ∧ 𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ≈ 𝑀)

Proof of Theorem dif1enlem
StepHypRef Expression
1 sucidg 6410 . . . . . 6 (𝑀 ∈ On → 𝑀 ∈ suc 𝑀)
2 dff1o3 6790 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 ↔ (𝐹:𝐴onto→suc 𝑀 ∧ Fun 𝐹))
32simprbi 497 . . . . . . . 8 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → Fun 𝐹)
43adantr 480 . . . . . . 7 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → Fun 𝐹)
5 f1ofo 6791 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝐹:𝐴onto→suc 𝑀)
6 f1ofn 6785 . . . . . . . . . 10 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝐹 Fn 𝐴)
7 fnresdm 6621 . . . . . . . . . 10 (𝐹 Fn 𝐴 → (𝐹𝐴) = 𝐹)
8 foeq1 6752 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝐴) = 𝐹 → ((𝐹𝐴):𝐴onto→suc 𝑀𝐹:𝐴onto→suc 𝑀))
96, 7, 83syl 18 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → ((𝐹𝐴):𝐴onto→suc 𝑀𝐹:𝐴onto→suc 𝑀))
105, 9mpbird 257 . . . . . . . 8 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → (𝐹𝐴):𝐴onto→suc 𝑀)
1110adantr 480 . . . . . . 7 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹𝐴):𝐴onto→suc 𝑀)
126adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → 𝐹 Fn 𝐴)
13 f1ocnvdm 7243 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹𝑀) ∈ 𝐴)
14 f1ocnvfv2 7235 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹‘(𝐹𝑀)) = 𝑀)
15 snidg 4619 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ suc 𝑀𝑀 ∈ {𝑀})
1615adantl 481 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → 𝑀 ∈ {𝑀})
1714, 16eqeltrd 2837 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹‘(𝐹𝑀)) ∈ {𝑀})
18 fressnfv 7117 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ (𝐹𝑀) ∈ 𝐴) → ((𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}⟶{𝑀} ↔ (𝐹‘(𝐹𝑀)) ∈ {𝑀}))
1918biimp3ar 1473 . . . . . . . . 9 ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ (𝐹𝑀) ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘(𝐹𝑀)) ∈ {𝑀}) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}⟶{𝑀})
2012, 13, 17, 19syl3anc 1374 . . . . . . . 8 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}⟶{𝑀})
21 disjsn 4670 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅ ↔ ¬ (𝐹𝑀) ∈ 𝐴)
2221con2bii 357 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹𝑀) ∈ 𝐴 ↔ ¬ (𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅)
2313, 22sylib 218 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → ¬ (𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅)
24 fnresdisj 6622 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 Fn 𝐴 → ((𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅ ↔ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) = ∅))
256, 24syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → ((𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅ ↔ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) = ∅))
2625adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → ((𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅ ↔ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) = ∅))
2723, 26mtbid 324 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → ¬ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) = ∅)
2827neqned 2940 . . . . . . . 8 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) ≠ ∅)
29 foconst 6771 . . . . . . . 8 (((𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}⟶{𝑀} ∧ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) ≠ ∅) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}–onto→{𝑀})
3020, 28, 29syl2anc 585 . . . . . . 7 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}–onto→{𝑀})
31 resdif 6805 . . . . . . 7 ((Fun 𝐹 ∧ (𝐹𝐴):𝐴onto→suc 𝑀 ∧ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}–onto→{𝑀}) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto→(suc 𝑀 ∖ {𝑀}))
324, 11, 30, 31syl3anc 1374 . . . . . 6 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto→(suc 𝑀 ∖ {𝑀}))
331, 32sylan2 594 . . . . 5 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ On) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto→(suc 𝑀 ∖ {𝑀}))
34 eloni 6337 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ On → Ord 𝑀)
35 orddif 6425 . . . . . . . 8 (Ord 𝑀𝑀 = (suc 𝑀 ∖ {𝑀}))
3634, 35syl 17 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ On → 𝑀 = (suc 𝑀 ∖ {𝑀}))
3736f1oeq3d 6781 . . . . . 6 (𝑀 ∈ On → ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀 ↔ (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto→(suc 𝑀 ∖ {𝑀})))
3837adantl 481 . . . . 5 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ On) → ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀 ↔ (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto→(suc 𝑀 ∖ {𝑀})))
3933, 38mpbird 257 . . . 4 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ On) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀)
4039ancoms 458 . . 3 ((𝑀 ∈ On ∧ 𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀)
41403ad2antl3 1189 . 2 (((𝐹𝑉𝐴𝑊𝑀 ∈ On) ∧ 𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀)
42 difexg 5278 . . 3 (𝐴𝑊 → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ∈ V)
43 resexg 5996 . . . 4 (𝐹𝑉 → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})) ∈ V)
44 f1oen4g 8915 . . . 4 ((((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})) ∈ V ∧ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) ∧ (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ≈ 𝑀)
4543, 44syl3anl1 1415 . . 3 (((𝐹𝑉 ∧ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) ∧ (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ≈ 𝑀)
4642, 45syl3anl2 1416 . 2 (((𝐹𝑉𝐴𝑊𝑀 ∈ On) ∧ (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ≈ 𝑀)
4741, 46syldan 592 1 (((𝐹𝑉𝐴𝑊𝑀 ∈ On) ∧ 𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ≈ 𝑀)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1542  wcel 2114  wne 2933  Vcvv 3442  cdif 3900  cin 3902  c0 4287  {csn 4582   class class class wbr 5100  ccnv 5633  cres 5636  Ord word 6326  Oncon0 6327  suc csuc 6329  Fun wfun 6496   Fn wfn 6497  wf 6498  ontowfo 6500  1-1-ontowf1o 6501  cfv 6502  cen 8894
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pr 5381
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-br 5101  df-opab 5163  df-tr 5208  df-id 5529  df-eprel 5534  df-po 5542  df-so 5543  df-fr 5587  df-we 5589  df-xp 5640  df-rel 5641  df-cnv 5642  df-co 5643  df-dm 5644  df-rn 5645  df-res 5646  df-ima 5647  df-ord 6330  df-on 6331  df-suc 6333  df-iota 6458  df-fun 6504  df-fn 6505  df-f 6506  df-f1 6507  df-fo 6508  df-f1o 6509  df-fv 6510  df-en 8898
This theorem is referenced by:  rexdif1en  9099  dif1en  9100
  Copyright terms: Public domain W3C validator