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

Theorem fpwwe2lem10 10644
Description: Lemma for fpwwe2 10647. (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 5809 . . . . 5 Rel 𝑊
32a1i 11 . . . 4 (𝜑 → Rel 𝑊)
4 simprr 785 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))
5 fpwwe2.2 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐴𝑉)
61, 5fpwwe2lem2 10636 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑡 ↔ ((𝑤𝐴𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤)) ∧ (𝑡 We 𝑤 ∧ ∀𝑦𝑤 [(𝑡 “ {𝑦}) / 𝑢](𝑢𝐹(𝑡 ∩ (𝑢 × 𝑢))) = 𝑦))))
76simprbda 504 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑤𝑊𝑡) → (𝑤𝐴𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤)))
87simprd 501 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑤𝑊𝑡) → 𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
98adantrl 729 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
109adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
11 dfss2 3924 . . . . . . . . . 10 (𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤) ↔ (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑡)
1210, 11sylib 221 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑡)
134, 12eqtrd 2800 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 = 𝑡)
14 simprr 785 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))
151, 5fpwwe2lem2 10636 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠 ↔ ((𝑤𝐴𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤)) ∧ (𝑠 We 𝑤 ∧ ∀𝑦𝑤 [(𝑠 “ {𝑦}) / 𝑢](𝑢𝐹(𝑠 ∩ (𝑢 × 𝑢))) = 𝑦))))
1615simprbda 504 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → (𝑤𝐴𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤)))
1716simprd 501 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
1817adantrr 730 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
1918adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
20 dfss2 3924 . . . . . . . . . 10 (𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤) ↔ (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑠)
2119, 20sylib 221 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑠)
2214, 21eqtr2d 2801 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 = 𝑡)
235adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝐴𝑉)
24 fpwwe2.3 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑟 ⊆ (𝑥 × 𝑥) ∧ 𝑟 We 𝑥)) → (𝑥𝐹𝑟) ∈ 𝐴)
2524adantlr 728 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑥𝐴𝑟 ⊆ (𝑥 × 𝑥) ∧ 𝑟 We 𝑥)) → (𝑥𝐹𝑟) ∈ 𝐴)
26 simprl 783 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑤𝑊𝑠)
27 simprr 785 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑤𝑊𝑡)
281, 23, 25, 26, 27fpwwe2lem9 10643 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → ((𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤))) ∨ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))))
2913, 22, 28mpjaodan 973 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑠 = 𝑡)
3029ex 418 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡))
3130alrimiv 1960 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡))
3231alrimivv 1961 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑤𝑠𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡))
33 dffun2 6550 . . . 4 (Fun 𝑊 ↔ (Rel 𝑊 ∧ ∀𝑤𝑠𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡)))
343, 32, 33sylanbrc 595 . . 3 (𝜑 → Fun 𝑊)
3534funfnd 6571 . 2 (𝜑𝑊 Fn dom 𝑊)
36 vex 3461 . . . . 5 𝑠 ∈ V
3736elrn 5885 . . . 4 (𝑠 ∈ ran 𝑊 ↔ ∃𝑤 𝑤𝑊𝑠)
382releldmi 5940 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤𝑊𝑠𝑤 ∈ dom 𝑊)
3938adantl 487 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤 ∈ dom 𝑊)
40 elssuni 4906 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 ∈ dom 𝑊𝑤 dom 𝑊)
4139, 40syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤 dom 𝑊)
42 fpwwe2.4 . . . . . . . . . 10 𝑋 = dom 𝑊
4341, 42sseqtrrdi 3979 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤𝑋)
44 xpss12 5678 . . . . . . . . 9 ((𝑤𝑋𝑤𝑋) → (𝑤 × 𝑤) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4543, 43, 44syl2anc 596 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → (𝑤 × 𝑤) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4617, 45sstrd 3948 . . . . . . 7 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4746ex 418 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋)))
48 velpw 4569 . . . . . 6 (𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋) ↔ 𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4947, 48imbitrrdi 255 . . . . 5 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5049exlimdv 1966 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑤 𝑤𝑊𝑠𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5137, 50biimtrid 245 . . 3 (𝜑 → (𝑠 ∈ ran 𝑊𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5251ssrdv 3944 . 2 (𝜑 → ran 𝑊 ⊆ 𝒫 (𝑋 × 𝑋))
53 df-f 6544 . 2 (𝑊:dom 𝑊⟶𝒫 (𝑋 × 𝑋) ↔ (𝑊 Fn dom 𝑊 ∧ ran 𝑊 ⊆ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5435, 52, 53sylanbrc 595 1 (𝜑𝑊:dom 𝑊⟶𝒫 (𝑋 × 𝑋))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 401  w3a 1103  wal 1568   = wceq 1570  wex 1812  wcel 2146  wral 3081  [wsbc 3746  cin 3905  wss 3906  𝒫 cpw 4564  {csn 4591   cuni 4874   class class class wbr 5111  {copab 5175   We wwe 5615   × cxp 5661  ccnv 5662  dom cdm 5663  ran crn 5664  cima 5666  Rel wrel 5668  Fun wfun 6534   Fn wfn 6535  wf 6536  (class class class)co 7419
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742
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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7376  df-ov 7422  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-oi 9479
This theorem is used by:  fpwwe2lem12  10646  fpwwe2  10647
  Copyright terms: Public domain W3C validator