Theorem fodomfi2 10066

Description: Onto functions define dominance when a finite number of choices need to be made. (Contributed by Stefan O'Rear, 28-Feb-2015.)

Assertion

Ref	Expression
fodomfi2	⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) → 𝐵 ≼ 𝐴)

Proof of Theorem fodomfi2

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fofn 6792	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 → 𝐹 Fn 𝐴)
2	1	3ad2ant3 1153	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) → 𝐹 Fn 𝐴)
3		forn 6793	. . . . 5 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 → ran 𝐹 = 𝐵)
4		eqimss2 3990	. . . . 5 ⊢ (ran 𝐹 = 𝐵 → 𝐵 ⊆ ran 𝐹)
5	3, 4	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 → 𝐵 ⊆ ran 𝐹)
6	5	3ad2ant3 1153	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) → 𝐵 ⊆ ran 𝐹)
7		simp2 1155	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) → 𝐵 ∈ Fin)
8		fipreima 9328	. . 3 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ ran 𝐹 ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(𝐹 “ 𝑥) = 𝐵)
9	2, 6, 7, 8	syl3anc 1398	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) → ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(𝐹 “ 𝑥) = 𝐵)
10		elinel2 4148	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) → 𝑥 ∈ Fin)
11	10	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝑥 ∈ Fin)
12		finnum 9956	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → 𝑥 ∈ dom card)
13	11, 12	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝑥 ∈ dom card)
14		simpl3 1212	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝐹:𝐴–onto→𝐵)
15		fofun 6791	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 → Fun 𝐹)
16	14, 15	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → Fun 𝐹)
17		elinel1 4147	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) → 𝑥 ∈ 𝒫 𝐴)
18	17	elpwid 4566	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) → 𝑥 ⊆ 𝐴)
19	18	adantl 487	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝑥 ⊆ 𝐴)
20		fof 6790	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 → 𝐹:𝐴⟶𝐵)
21		fdm 6713	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹:𝐴⟶𝐵 → dom 𝐹 = 𝐴)
22	14, 20, 21	3syl 19	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → dom 𝐹 = 𝐴)
23	19, 22	sseqtrrd 3968	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝑥 ⊆ dom 𝐹)
24		fores 6800	. . . . . . 7 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝑥 ⊆ dom 𝐹) → (𝐹 ↾ 𝑥):𝑥–onto→(𝐹 “ 𝑥))
25	16, 23, 24	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → (𝐹 ↾ 𝑥):𝑥–onto→(𝐹 “ 𝑥))
26		fodomnum 10063	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ dom card → ((𝐹 ↾ 𝑥):𝑥–onto→(𝐹 “ 𝑥) → (𝐹 “ 𝑥) ≼ 𝑥))
27	13, 25, 26	sylc 66	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → (𝐹 “ 𝑥) ≼ 𝑥)
28		simpl1 1210	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝐴 ∈ 𝑉)
29		ssdomg 9009	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝑥 ⊆ 𝐴 → 𝑥 ≼ 𝐴))
30	28, 19, 29	sylc 66	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → 𝑥 ≼ 𝐴)
31		domtr 9016	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 “ 𝑥) ≼ 𝑥 ∧ 𝑥 ≼ 𝐴) → (𝐹 “ 𝑥) ≼ 𝐴)
32	27, 30, 31	syl2anc 596	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → (𝐹 “ 𝑥) ≼ 𝐴)
33		breq1 5106	. . . 4 ⊢ ((𝐹 “ 𝑥) = 𝐵 → ((𝐹 “ 𝑥) ≼ 𝐴 ↔ 𝐵 ≼ 𝐴))
34	32, 33	syl5ibcom 248	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)) → ((𝐹 “ 𝑥) = 𝐵 → 𝐵 ≼ 𝐴))
35	34	rexlimdva 3163	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) → (∃𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)(𝐹 “ 𝑥) = 𝐵 → 𝐵 ≼ 𝐴))
36	9, 35	mpd 16	1 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵) → 𝐵 ≼ 𝐴)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3086   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  𝒫 cpw 4557   class class class wbr 5103  dom cdm 5655  ran crn 5656   ↾ cres 5657   “ cima 5658  Fun wfun 6527   Fn wfn 6528  ⟶wf 6529  –onto→wfo 6531   ≼ cdom 8953  Fincfn 8955  cardccrd 9943

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-1o 8458  df-er 8699  df-map 8831  df-en 8956  df-dom 8957  df-fin 8959  df-card 9947  df-acn 9950

This theorem is used by:  wdomfil  10067