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

Theorem fpwwe2lem10 10629
Description: Lemma for fpwwe2 10632. (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 5807 . . . . 5 Rel 𝑊
32a1i 11 . . . 4 (𝜑 → Rel 𝑊)
4 simprr 784 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))
5 fpwwe2.2 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐴𝑉)
61, 5fpwwe2lem2 10621 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑡 ↔ ((𝑤𝐴𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤)) ∧ (𝑡 We 𝑤 ∧ ∀𝑦𝑤 [(𝑡 “ {𝑦}) / 𝑢](𝑢𝐹(𝑡 ∩ (𝑢 × 𝑢))) = 𝑦))))
76simprbda 503 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑤𝑊𝑡) → (𝑤𝐴𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤)))
87simprd 500 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑤𝑊𝑡) → 𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
98adantrl 728 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
109adantr 485 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
11 dfss2 3923 . . . . . . . . . 10 (𝑡 ⊆ (𝑤 × 𝑤) ↔ (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑡)
1210, 11sylib 221 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑡)
134, 12eqtrd 2798 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 = 𝑡)
14 simprr 784 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))
151, 5fpwwe2lem2 10621 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠 ↔ ((𝑤𝐴𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤)) ∧ (𝑠 We 𝑤 ∧ ∀𝑦𝑤 [(𝑠 “ {𝑦}) / 𝑢](𝑢𝐹(𝑠 ∩ (𝑢 × 𝑢))) = 𝑦))))
1615simprbda 503 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → (𝑤𝐴𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤)))
1716simprd 500 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
1817adantrr 729 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
1918adantr 485 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤))
20 dfss2 3923 . . . . . . . . . 10 (𝑠 ⊆ (𝑤 × 𝑤) ↔ (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑠)
2119, 20sylib 221 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)) = 𝑠)
2214, 21eqtr2d 2799 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))) → 𝑠 = 𝑡)
235adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝐴𝑉)
24 fpwwe2.3 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑟 ⊆ (𝑥 × 𝑥) ∧ 𝑟 We 𝑥)) → (𝑥𝐹𝑟) ∈ 𝐴)
2524adantlr 727 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) ∧ (𝑥𝐴𝑟 ⊆ (𝑥 × 𝑥) ∧ 𝑟 We 𝑥)) → (𝑥𝐹𝑟) ∈ 𝐴)
26 simprl 782 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑤𝑊𝑠)
27 simprr 784 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑤𝑊𝑡)
281, 23, 25, 26, 27fpwwe2lem9 10628 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → ((𝑤𝑤𝑠 = (𝑡 ∩ (𝑤 × 𝑤))) ∨ (𝑤𝑤𝑡 = (𝑠 ∩ (𝑤 × 𝑤)))))
2913, 22, 28mpjaodan 973 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡)) → 𝑠 = 𝑡)
3029ex 417 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡))
3130alrimiv 1957 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡))
3231alrimivv 1958 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑤𝑠𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡))
33 dffun2 6546 . . . 4 (Fun 𝑊 ↔ (Rel 𝑊 ∧ ∀𝑤𝑠𝑡((𝑤𝑊𝑠𝑤𝑊𝑡) → 𝑠 = 𝑡)))
343, 32, 33sylanbrc 594 . . 3 (𝜑 → Fun 𝑊)
3534funfnd 6567 . 2 (𝜑𝑊 Fn dom 𝑊)
36 vex 3459 . . . . 5 𝑠 ∈ V
3736elrn 5883 . . . 4 (𝑠 ∈ ran 𝑊 ↔ ∃𝑤 𝑤𝑊𝑠)
382releldmi 5938 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤𝑊𝑠𝑤 ∈ dom 𝑊)
3938adantl 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤 ∈ dom 𝑊)
40 elssuni 4904 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 ∈ dom 𝑊𝑤 dom 𝑊)
4139, 40syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤 dom 𝑊)
42 fpwwe2.4 . . . . . . . . . 10 𝑋 = dom 𝑊
4341, 42sseqtrrdi 3978 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑤𝑋)
44 xpss12 5676 . . . . . . . . 9 ((𝑤𝑋𝑤𝑋) → (𝑤 × 𝑤) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4543, 43, 44syl2anc 595 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → (𝑤 × 𝑤) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4617, 45sstrd 3947 . . . . . . 7 ((𝜑𝑤𝑊𝑠) → 𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4746ex 417 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋)))
48 velpw 4567 . . . . . 6 (𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋) ↔ 𝑠 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
4947, 48imbitrrdi 255 . . . . 5 (𝜑 → (𝑤𝑊𝑠𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5049exlimdv 1963 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑤 𝑤𝑊𝑠𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5137, 50biimtrid 245 . . 3 (𝜑 → (𝑠 ∈ ran 𝑊𝑠 ∈ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5251ssrdv 3943 . 2 (𝜑 → ran 𝑊 ⊆ 𝒫 (𝑋 × 𝑋))
53 df-f 6540 . 2 (𝑊:dom 𝑊⟶𝒫 (𝑋 × 𝑋) ↔ (𝑊 Fn dom 𝑊 ∧ ran 𝑊 ⊆ 𝒫 (𝑋 × 𝑋)))
5435, 52, 53sylanbrc 594 1 (𝜑𝑊:dom 𝑊⟶𝒫 (𝑋 × 𝑋))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 400  w3a 1103  wal 1568   = wceq 1570  wex 1809  wcel 2143  wral 3079  [wsbc 3744  cin 3904  wss 3905  𝒫 cpw 4562  {csn 4589   cuni 4872   class class class wbr 5109  {copab 5173   We wwe 5613   × cxp 5659  ccnv 5660  dom cdm 5661  ran crn 5662  cima 5664  Rel wrel 5666  Fun wfun 6530   Fn wfn 6531  wf 6532  (class class class)co 7410
This proof depends on 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-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  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-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-se 5615  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-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  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-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-oi 9468
This theorem is used by:  fpwwe2lem12  10631  fpwwe2  10632
  Copyright terms: Public domain W3C validator