MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fpwwe2lem10 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fpwwe2lem10 10555
Description: Lemma for fpwwe2 10558. (Contributed by Mario Carneiro, 15-May-2015.) (Revised by AV, 20-Jul-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
fpwwe2.1 𝑊 = {⟨𝑥, 𝑟⟩ ∣ ((𝑥𝐴𝑟 ⊆ (𝑥 × 𝑥)) ∧ (𝑟 We 𝑥 ∧ ∀𝑦𝑥 [(𝑟 “ {𝑦}) / 𝑢](𝑢𝐹(𝑟 ∩ (𝑢 × 𝑢))) = 𝑦))}
fpwwe2.2 (𝜑𝐴𝑉)
fpwwe2.3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑟 ⊆ (𝑥 × 𝑥) ∧ 𝑟 We 𝑥)) → (𝑥𝐹𝑟) ∈ 𝐴)
fpwwe2.4 𝑋 = dom 𝑊
Assertion
Ref Expression
fpwwe2lem10 (𝜑𝑊:dom 𝑊⟶𝒫 (𝑋 × 𝑋))
Distinct variable groups:   𝑦,𝑢,𝑟,𝑥,𝐹   𝑋,𝑟,𝑢,𝑥,𝑦   𝜑,𝑟,𝑢,𝑥,𝑦   𝐴,𝑟,𝑥   𝑊,𝑟,𝑢,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦,𝑢)   𝑉(𝑥,𝑦,𝑢,𝑟)

Proof of Theorem fpwwe2lem10
Dummy variables 𝑠 𝑡 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fpwwe2.1 . . . . . 6 𝑊 = {⟨𝑥, 𝑟⟩ ∣ ((𝑥𝐴𝑟 ⊆ (𝑥 × 𝑥)) ∧ (𝑟 We 𝑥 ∧ ∀𝑦𝑥 [(𝑟 “ {𝑦}) / 𝑢](𝑢𝐹(𝑟 ∩ (𝑢 × 𝑢))) = 𝑦))}
21relopabiv 5764 . . . . 5 Rel 𝑊
32a1i 11 . . . 4 (𝜑 → Rel 𝑊)
4 simprr 778 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))
5 fpwwe2.2 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐴𝑉)
61, 5fpwwe2lem2 10547 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑡 ↔ ((𝑤𝐴𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤)) ∧ (𝑡 We 𝑤 ∧ ∀𝑦𝑤 [(𝑡 “ {𝑦}) / 𝑢](𝑢𝐹(𝑡 ∩ (𝑢 × 𝑢))) = 𝑦))))
76simprbda 499 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑤𝑊𝑡) → (𝑤𝐴𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤)))
87simprd 496 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑤𝑊𝑡) → 𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
98adantrl 722 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
109adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
11 dfss2 3901 . . . . . . . . . 10 (𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤) ↔ (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑡)
1210, 11sylib 219 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑡)
134, 12eqtrd 2774 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 = 𝑡)
14 simprr 778 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))
151, 5fpwwe2lem2 10547 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠 ↔ ((𝑤𝐴𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤)) ∧ (𝑠 We 𝑤 ∧ ∀𝑦𝑤 [(𝑠 “ {𝑦}) / 𝑢](𝑢𝐹(𝑠 ∩ (𝑢 × 𝑢))) = 𝑦))))
1615simprbda 499 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → (𝑤𝐴𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤)))
1716simprd 496 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
1817adantrr 723 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
1918adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
20 dfss2 3901 . . . . . . . . . 10 (𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤) ↔ (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑠)
2119, 20sylib 219 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑠)
2214, 21eqtr2d 2775 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 = 𝑡)
235adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝐴𝑉)
24 fpwwe2.3 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑟 ⊆ (𝑥 × 𝑥) ∧ 𝑟 We 𝑥)) → (𝑥𝐹𝑟) ∈ 𝐴)
2524adantlr 721 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑥𝐴𝑟 ⊆ (𝑥 × 𝑥) ∧ 𝑟 We 𝑥)) → (𝑥𝐹𝑟) ∈ 𝐴)
26 simprl 776 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑤𝑊𝑠)
27 simprr 778 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑤𝑊𝑡)
281, 23, 25, 26, 27fpwwe2lem9 10554 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → ((𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤))) ∨ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))))
2913, 22, 28mpjaodan 966 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑠 = 𝑡)
3029ex 413 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡))
3130alrimiv 1934 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡))
3231alrimivv 1935 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑤𝑠𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡))
33 dffun2 6496 . . . 4 (Fun 𝑊 ↔ (Rel 𝑊 ∧ ∀𝑤𝑠𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡)))
343, 32, 33sylanbrc 589 . . 3 (𝜑 → Fun 𝑊)
3534funfnd 6517 . 2 (𝜑𝑊 Fn dom 𝑊)
36 vex 3435 . . . . 5 𝑠 ∈ V
3736elrn 5836 . . . 4 (𝑠 ∈ ran 𝑊 ↔ ∃𝑤 𝑤𝑊𝑠)
382releldmi 5891 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤𝑊𝑠𝑤 ∈ dom 𝑊)
3938adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤 ∈ dom 𝑊)
40 elssuni 4870 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 ∈ dom 𝑊𝑤 dom 𝑊)
4139, 40syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤 dom 𝑊)
42 fpwwe2.4 . . . . . . . . . 10 𝑋 = dom 𝑊
4341, 42sseqtrrdi 3956 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤𝑋)
44 xpss12 5634 . . . . . . . . 9 ((𝑤𝑋𝑤𝑋) → (𝑤 × 𝑤) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4543, 43, 44syl2anc 590 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → (𝑤 × 𝑤) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4617, 45sstrd 3925 . . . . . . 7 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4746ex 413 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋)))
48 velpw 4535 . . . . . 6 (𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋) ↔ 𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4947, 48imbitrrdi 253 . . . . 5 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5049exlimdv 1940 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑤 𝑤𝑊𝑠𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5137, 50biimtrid 243 . . 3 (𝜑 → (𝑠 ∈ ran 𝑊𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5251ssrdv 3921 . 2 (𝜑 → ran 𝑊 ⊆ 𝒫 (𝑋 × 𝑋))
53 df-f 6490 . 2 (𝑊:dom 𝑊⟶𝒫 (𝑋 × 𝑋) ↔ (𝑊 Fn dom 𝑊 ∧ ran 𝑊 ⊆ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5435, 52, 53sylanbrc 589 1 (𝜑𝑊:dom 𝑊⟶𝒫 (𝑋 × 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396  w3a 1092  wal 1545   = wceq 1547  wex 1786  wcel 2119  wral 3053  [wsbc 3723  cin 3882  wss 3883  𝒫 cpw 4530  {csn 4556   cuni 4839   class class class wbr 5073  {copab 5135   We wwe 5571   × cxp 5617  ccnv 5618  dom cdm 5619  ran crn 5620  cima 5622  Rel wrel 5624  Fun wfun 6480   Fn wfn 6481  wf 6482  (class class class)co 7357
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5200  ax-sep 5219  ax-nul 5229  ax-pow 5295  ax-pr 5363  ax-un 7679
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4263  df-if 4456  df-pw 4532  df-sn 4557  df-pr 4559  df-op 4563  df-uni 4840  df-iun 4924  df-br 5074  df-opab 5136  df-mpt 5155  df-tr 5181  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-se 5573  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-isom 6495  df-riota 7314  df-ov 7360  df-2nd 7933  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-oi 9416
This theorem is referenced by:  fpwwe2lem12  10557  fpwwe2  10558
  Copyright terms: Public domain W3C validator