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

Theorem fpwwe2lem10 10652
Description: Lemma for fpwwe2 10655. (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 5801 . . . . 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 10644 . . . . . . . . . . . . . 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 3917 . . . . . . . . . 10 (𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤) ↔ (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑡)
1210, 11sylib 221 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑡)
134, 12eqtrd 2795 . . . . . . . 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 10644 . . . . . . . . . . . . . 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 3917 . . . . . . . . . 10 (𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤) ↔ (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑠)
2119, 20sylib 221 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑠)
2214, 21eqtr2d 2796 . . . . . . . 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 10651 . . . . . . . 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 6543 . . . 4 (Fun 𝑊 ↔ (Rel 𝑊 ∧ ∀𝑤𝑠𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡)))
343, 32, 33sylanbrc 595 . . 3 (𝜑 → Fun 𝑊)
3534funfnd 6565 . 2 (𝜑𝑊 Fn dom 𝑊)
36 vex 3454 . . . . 5 𝑠 ∈ V
3736elrn 5877 . . . 4 (𝑠 ∈ ran 𝑊 ↔ ∃𝑤 𝑤𝑊𝑠)
382releldmi 5932 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤𝑊𝑠𝑤 ∈ dom 𝑊)
3938adantl 487 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤 ∈ dom 𝑊)
40 elssuni 4899 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 ∈ dom 𝑊𝑤 dom 𝑊)
4139, 40syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤 dom 𝑊)
42 fpwwe2.4 . . . . . . . . . 10 𝑋 = dom 𝑊
4341, 42sseqtrrdi 3972 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤𝑋)
44 xpss12 5670 . . . . . . . . 9 ((𝑤𝑋𝑤𝑋) → (𝑤 × 𝑤) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4543, 43, 44syl2anc 596 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → (𝑤 × 𝑤) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4617, 45sstrd 3941 . . . . . . 7 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4746ex 418 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋)))
48 velpw 4562 . . . . . 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 3937 . 2 (𝜑 → ran 𝑊 ⊆ 𝒫 (𝑋 × 𝑋))
53 df-f 6537 . 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 2145  wral 3076  [wsbc 3739  cin 3898  wss 3899  𝒫 cpw 4557  {csn 4584   cuni 4867   class class class wbr 5103  {copab 5167   We wwe 5607   × cxp 5653  ccnv 5654  dom cdm 5655  ran crn 5656  cima 5658  Rel wrel 5660  Fun wfun 6527   Fn wfn 6528  wf 6529  (class class class)co 7414
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-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-2nd 7988  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-oi 9485
This theorem is used by:  fpwwe2lem12  10654  fpwwe2  10655
  Copyright terms: Public domain W3C validator