Theorem funimass4 6975

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 3901	. . 3 ⊢ ((𝐹 “ 𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵))
2		vex 3458	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑦 ∈ V
3	2	elima 6074	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝐹𝑦)
4		eqcom 2770	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ (𝐹‘𝑥) = 𝑦)
5		ssel 3907	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ⊆ dom 𝐹 → (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ∈ dom 𝐹))
6		funbrfvb 6964	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝑥 ∈ dom 𝐹) → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ 𝑥𝐹𝑦))
7	6	ex 418	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Fun 𝐹 → (𝑥 ∈ dom 𝐹 → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ 𝑥𝐹𝑦)))
8	5, 7	syl9 78	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ⊆ dom 𝐹 → (Fun 𝐹 → (𝑥 ∈ 𝐴 → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ 𝑥𝐹𝑦))))
9	8	imp31 423	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ 𝑥𝐹𝑦))
10	4, 9	bitrid 286	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ 𝑥𝐹𝑦))
11	10	rexbidva 3188	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝐹𝑦))
12	3, 11	bitr4id 293	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → (𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
13	12	imbi1d 344	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → ((𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵)))
14		r19.23v 3193	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵))
15	13, 14	bitr4di 292	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → ((𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵)))
16	15	albidv 1955	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → (∀𝑦(𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑦∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵)))
17		ralcom4 3292	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦(𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑦∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵))
18		fvex 6924	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹‘𝑥) ∈ V
19		eleq1 2852	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → (𝑦 ∈ 𝐵 ↔ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))
20	18, 19	ceqsalv 3493	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦(𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
21	20	ralbii 3112	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦(𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
22	17, 21	bitr3i 280	. . . 4 ⊢ (∀𝑦∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑦 = (𝐹‘𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵)
23	16, 22	bitrdi 290	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → (∀𝑦(𝑦 ∈ (𝐹 “ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))
24	1, 23	bitrid 286	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ dom 𝐹 ∧ Fun 𝐹) → ((𝐹 “ 𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))
25	24	ancoms 464	1 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝐴 ⊆ dom 𝐹) → ((𝐹 “ 𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐵))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900   class class class wbr 5106  dom cdm 5656   “ cima 5659  Fun wfun 6555  ‘cfv 6561

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pr 5396

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-br 5107  df-opab 5172  df-id 5551  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-fv 6569

This theorem is used by:  funimass3  7079  funimass5  7080  funconstss  7081  fssrescdmd  7154  funimassov  7625  fnwelem  8173  cnfcomlem  9730  dfac12lem2  10253  ackbij1b  10346  wunom  10835  phimullem  16988  frmdss2  19091  cntzmhm2  19589  dprd2da  20291  frlmsslsp  22135  1stckgenlem  23905  txcnp  23972  ptcnplem  23973  xkopt  24007  xkoinjcn  24039  tgqtop  24064  uzrest  24249  cnflf2  24355  lmflf  24357  txflf  24358  cnextcn  24419  ghmcnp  24467  ucnima  24632  metcnp  24893  tcphcph  25591  ovolficcss  25823  opnmbllem  25955  ellimc2  26230  ellimc3  26232  deg1n0ima  26440  dvloglem  27009  logf1o2  27011  dchrghm  27616  madebdayim  28307  madefi  28332  oldfi  28333  addbdaylem  28436  negsproplem2  28448  negbdaylem  28475  oncutlt  28683  oniso  28690  bdayons  28695  oldfib  28796  upgrreslem  29918  umgrreslem  29919  xrofsup  33432  eulerpartlemd  35081  fineqvinfep  35906  erdszelem2  36137  cvmlift3lem7  36270  mclsax  36514  filnetlem4  37360  poimir  38776  opnmbllem0  38779  cnres2  38900  icccncfext  47112  isubgruhgr  49181