Theorem funimass4 6967

Description: Membership relation for the values of a function whose image is a subclass. (Contributed by Raph Levien, 20-Nov-2006.)

Assertion

Ref	Expression
funimass4	⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝐴 ⊆ dom 𝐹) → ((𝐹 “ 𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐹

Proof of Theorem funimass4

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-ss 3964	. . 3 ⊢ ((𝐹 “ 𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵))
2		vex 3466	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑦 ∈ V
3	2	elima 6074	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝐹𝑦)
4		eqcom 2733	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ (𝐹‘𝑥) = 𝑦)
5		ssel 3973	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ⊆ dom 𝐹 → (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ∈ dom 𝐹))
6		funbrfvb 6956	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝑥 ∈ dom 𝐹) → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ 𝑥𝐹𝑦))
7	6	ex 411	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Fun 𝐹 → (𝑥 ∈ dom 𝐹 → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ 𝑥𝐹𝑦)))
8	5, 7	syl9 77	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ⊆ dom 𝐹 → (Fun 𝐹 → (𝑥 ∈ 𝐴 → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ 𝑥𝐹𝑦))))
9	8	imp31 416	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ 𝑥𝐹𝑦))
10	4, 9	bitrid 282	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑥𝐹𝑦))
11	10	rexbidva 3167	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝐹𝑦))
12	3, 11	bitr4id 289	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → (𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
13	12	imbi1d 340	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → ((𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵)))
14		r19.23v 3173	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵))
15	13, 14	bitr4di 288	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → ((𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵)))
16	15	albidv 1916	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → (∀𝑦(𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑦∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵)))
17		ralcom4 3274	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦(𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑦∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵))
18		fvex 6914	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹‘𝑥) ∈ V
19		eleq1 2814	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → (𝑦 ∈ 𝐵 ↔ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))
20	18, 19	ceqsalv 3502	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦(𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
21	20	ralbii 3083	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦(𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
22	17, 21	bitr3i 276	. . . 4 ⊢ (∀𝑦∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
23	16, 22	bitrdi 286	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → (∀𝑦(𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))
24	1, 23	bitrid 282	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → ((𝐹 “ 𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))
25	24	ancoms 457	1 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝐴 ⊆ dom 𝐹) → ((𝐹 “ 𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394  ∀wal 1532   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  ∀wral 3051  ∃wrex 3060   ⊆ wss 3947   class class class wbr 5153  dom cdm 5682   “ cima 5685  Fun wfun 6548  ‘cfv 6554

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2697  ax-sep 5304  ax-nul 5311  ax-pr 5433

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-ne 2931  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rab 3420  df-v 3464  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4326  df-if 4534  df-sn 4634  df-pr 4636  df-op 4640  df-uni 4914  df-br 5154  df-opab 5216  df-id 5580  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-iota 6506  df-fun 6556  df-fn 6557  df-fv 6562

This theorem is referenced by:  funimass3  7067  funimass5  7068  funconstss  7069  fssrescdmd  7140  funimassov  7603  fnwelem  8145  cnfcomlem  9742  dfac12lem2  10187  ackbij1b  10282  wunom  10763  phimullem  16781  frmdss2  18853  cntzmhm2  19336  dprd2da  20042  frlmsslsp  21794  1stckgenlem  23548  txcnp  23615  ptcnplem  23616  xkopt  23650  xkoinjcn  23682  tgqtop  23707  uzrest  23892  cnflf2  23998  lmflf  24000  txflf  24001  cnextcn  24062  ghmcnp  24110  ucnima  24277  metcnp  24541  tcphcph  25256  ovolficcss  25489  opnmbllem  25621  ellimc2  25897  ellimc3  25899  deg1n0ima  26116  dvloglem  26675  logf1o2  26677  dchrghm  27285  madebdayim  27911  negsproplem2  28038  negsbdaylem  28065  upgrreslem  29240  umgrreslem  29241  xrofsup  32671  eulerpartlemd  34200  erdszelem2  35020  cvmlift3lem7  35153  mclsax  35397  filnetlem4  36093  poimir  37354  opnmbllem0  37357  cnres2  37464  icccncfext  45508  isubgruhgr  47433