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

Theorem dif1enlem 9140
Description: Lemma for rexdif1en 9141 and dif1en 9142. (Contributed by BTernaryTau, 18-Aug-2024.) Generalize to all ordinals and add a sethood requirement to avoid ax-un 7732. (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 6444 . . . . . 6 (𝑀 ∈ On → 𝑀 ∈ suc 𝑀)
2 dff1o3 6827 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 ↔ (𝐹:𝐴onto→suc 𝑀 ∧ Fun 𝐹))
32simprbi 502 . . . . . . . 8 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → Fun 𝐹)
43adantr 485 . . . . . . 7 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → Fun 𝐹)
5 f1ofo 6828 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝐹:𝐴onto→suc 𝑀)
6 f1ofn 6821 . . . . . . . . . 10 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝐹 Fn 𝐴)
7 fnresdm 6654 . . . . . . . . . 10 (𝐹 Fn 𝐴 → (𝐹𝐴) = 𝐹)
8 foeq1 6788 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝐴) = 𝐹 → ((𝐹𝐴):𝐴onto→suc 𝑀𝐹:𝐴onto→suc 𝑀))
96, 7, 83syl 19 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → ((𝐹𝐴):𝐴onto→suc 𝑀𝐹:𝐴onto→suc 𝑀))
105, 9mpbird 260 . . . . . . . 8 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → (𝐹𝐴):𝐴onto→suc 𝑀)
1110adantr 485 . . . . . . 7 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹𝐴):𝐴onto→suc 𝑀)
126adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → 𝐹 Fn 𝐴)
13 f1ocnvdm 7283 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹𝑀) ∈ 𝐴)
14 f1ocnvfv2 7275 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹‘(𝐹𝑀)) = 𝑀)
15 snidg 4626 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ suc 𝑀𝑀 ∈ {𝑀})
1615adantl 486 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → 𝑀 ∈ {𝑀})
1714, 16eqeltrd 2863 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹‘(𝐹𝑀)) ∈ {𝑀})
18 fressnfv 7157 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ (𝐹𝑀) ∈ 𝐴) → ((𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}⟶{𝑀} ↔ (𝐹‘(𝐹𝑀)) ∈ {𝑀}))
1918biimp3ar 1499 . . . . . . . . 9 ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ (𝐹𝑀) ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘(𝐹𝑀)) ∈ {𝑀}) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}⟶{𝑀})
2012, 13, 17, 19syl3anc 1398 . . . . . . . 8 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}⟶{𝑀})
21 disjsn 4677 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅ ↔ ¬ (𝐹𝑀) ∈ 𝐴)
2221con2bii 360 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹𝑀) ∈ 𝐴 ↔ ¬ (𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅)
2313, 22sylib 221 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → ¬ (𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅)
24 fnresdisj 6655 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 Fn 𝐴 → ((𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅ ↔ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) = ∅))
256, 24syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → ((𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅ ↔ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) = ∅))
2625adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → ((𝐴 ∩ {(𝐹𝑀)}) = ∅ ↔ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) = ∅))
2723, 26mtbid 327 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → ¬ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) = ∅)
2827neqned 2965 . . . . . . . 8 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) ≠ ∅)
29 foconst 6807 . . . . . . . 8 (((𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}⟶{𝑀} ∧ (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}) ≠ ∅) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}–onto→{𝑀})
3020, 28, 29syl2anc 595 . . . . . . 7 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹 ↾ {(𝐹𝑀)}):{(𝐹𝑀)}–onto→{𝑀})
31 resdif 6842 . . . . . . 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 1398 . . . . . 6 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto→(suc 𝑀 ∖ {𝑀}))
331, 32sylan2 604 . . . . 5 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ On) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto→(suc 𝑀 ∖ {𝑀}))
34 eloni 6370 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ On → Ord 𝑀)
35 orddif 6459 . . . . . . . 8 (Ord 𝑀𝑀 = (suc 𝑀 ∖ {𝑀}))
3634, 35syl 18 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ On → 𝑀 = (suc 𝑀 ∖ {𝑀}))
3736f1oeq3d 6817 . . . . . 6 (𝑀 ∈ On → ((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀 ↔ (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto→(suc 𝑀 ∖ {𝑀})))
3837adantl 486 . . . . 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 260 . . . 4 ((𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ On) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀)
4039ancoms 463 . . 3 ((𝑀 ∈ On ∧ 𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀)
41403ad2antl3 1206 . 2 (((𝐹𝑉𝐴𝑊𝑀 ∈ On) ∧ 𝐹:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀)
42 difexg 5300 . . 3 (𝐴𝑊 → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ∈ V)
43 resexg 6026 . . . 4 (𝐹𝑉 → (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})) ∈ V)
44 f1oen4g 8957 . . . 4 ((((𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})) ∈ V ∧ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) ∧ (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ≈ 𝑀)
4543, 44syl3anl1 1439 . . 3 (((𝐹𝑉 ∧ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) ∧ (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ≈ 𝑀)
4642, 45syl3anl2 1440 . 2 (((𝐹𝑉𝐴𝑊𝑀 ∈ On) ∧ (𝐹 ↾ (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})):(𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)})–1-1-onto𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝐹𝑀)}) ≈ 𝑀)
4741, 46syldan 602 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 209  wa 400  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2143  wne 2958  Vcvv 3455  cdif 3902  cin 3904  c0 4286  {csn 4589   class class class wbr 5109  ccnv 5660  cres 5663  Ord word 6359  Oncon0 6360  suc csuc 6362  Fun wfun 6530   Fn wfn 6531  wf 6532  ontowfo 6534  1-1-ontowf1o 6535  cfv 6536  cen 8936
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pr 5404
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-br 5110  df-opab 5174  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-ord 6363  df-on 6364  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-en 8940
This theorem is referenced by:  rexdif1en  9141  dif1en  9142
  Copyright terms: Public domain W3C validator