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Theorem ixpiunwdom 9584
Description: Describe an onto function from the indexed cartesian product to the indexed union. Together with ixpssmapg 8956 this shows that ∪ 𝑥 ∈ 𝐴𝐵 and X𝑥 ∈ 𝐴𝐵 have closely linked cardinalities. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
ixpiunwdom ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≼* (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴))
Distinct variable group:   𝑥,𝐴
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥)   𝑉(𝑥)   𝑊(𝑥)

Proof of Theorem ixpiunwdom
Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑘 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 vex 3455 . . . . . . . . . 10 𝑓 ∈ V
21elixp 8932 . . . . . . . . 9 (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ (𝑓 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵))
32simprbi 503 . . . . . . . 8 (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵)
4 ssiun2 5006 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝐵 ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
54sseld 3930 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝐴 → ((𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵 → (𝑓‘𝑥) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵))
65ralimia 3097 . . . . . . . 8 (∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑥) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
73, 6syl 18 . . . . . . 7 (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑥) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
8 nfv 1947 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑦(𝑓‘𝑥) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
9 nfiu1 4986 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑥∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
109nfel2 2941 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑥(𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
11 fveq2 6885 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (𝑓‘𝑥) = (𝑓‘𝑦))
1211eleq1d 2846 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑓‘𝑥) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ (𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵))
138, 10, 12cbvralw 3305 . . . . . . 7 (∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑥) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
147, 13sylib 221 . . . . . 6 (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
1514adantl 487 . . . . 5 (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵) → ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
1615ralrimiva 3155 . . . 4 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ∀𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
17 eqid 2761 . . . . 5 (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)) = (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦))
1817fmpo 8079 . . . 4 (∀𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)⟶∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
1916, 18sylib 221 . . 3 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)⟶∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
20 ixpssmap2g 8955 . . . . . 6 (∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 → X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ⊆ (∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↑m 𝐴))
21203ad2ant2 1152 . . . . 5 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ⊆ (∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↑m 𝐴))
22 ovex 7453 . . . . . 6 (∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↑m 𝐴) ∈ V
2322ssex 5282 . . . . 5 (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ⊆ (∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↑m 𝐴) → X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ V)
2421, 23syl 18 . . . 4 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ V)
25 simp1 1154 . . . 4 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → 𝐴 ∈ 𝑉)
2624, 25xpexd 7765 . . 3 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴) ∈ V)
2719, 26fexd 7233 . 2 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)) ∈ V)
2819ffnd 6710 . . . 4 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)) Fn (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴))
29 dffn4 6802 . . . 4 ((𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)) Fn (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴) ↔ (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)–onto→ran (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)))
3028, 29sylib 221 . . 3 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)–onto→ran (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)))
31 n0 4300 . . . . . . . . . 10 (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅ ↔ ∃𝑔 𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
32 eliun 4955 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑧 ∈ 𝐵)
33 nfixp1 8946 . . . . . . . . . . . . . 14 Ⅎ𝑥X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
3433nfel2 2941 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑥 𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
35 nfv 1947 . . . . . . . . . . . . . 14 Ⅎ𝑥∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)
3633, 35nfrexw 3311 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑥∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)
37 simplrr 790 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝑧 ∈ 𝐵)
38 iftrue 4488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 = 𝑥 → if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) = 𝑧)
39 csbeq1a 3861 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
4039equcoms 2053 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑘 = 𝑥 → 𝐵 = ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
4140eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 = 𝑥 → ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = 𝐵)
4238, 41eleq12d 2855 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 = 𝑥 → (if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 ↔ 𝑧 ∈ 𝐵))
4337, 42syl5ibrcom 250 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑘 = 𝑥 → if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵))
44 vex 3455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑔 ∈ V
4544elixp 8932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ (𝑔 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑔‘𝑥) ∈ 𝐵))
4645simprbi 503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑔‘𝑥) ∈ 𝐵)
4746adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑔‘𝑥) ∈ 𝐵)
48 nfv 1947 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ⅎ𝑘(𝑔‘𝑥) ∈ 𝐵
49 nfcsb1v 3871 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Ⅎ𝑥⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵
5049nfel2 2941 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ⅎ𝑥(𝑔‘𝑘) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵
51 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑥 = 𝑘 → (𝑔‘𝑥) = (𝑔‘𝑘))
5251, 39eleq12d 2855 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑥 = 𝑘 → ((𝑔‘𝑥) ∈ 𝐵 ↔ (𝑔‘𝑘) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵))
5348, 50, 52cbvralw 3305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (∀𝑥 ∈ 𝐴 (𝑔‘𝑥) ∈ 𝐵 ↔ ∀𝑘 ∈ 𝐴 (𝑔‘𝑘) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
5447, 53sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ∀𝑘 ∈ 𝐴 (𝑔‘𝑘) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
5554r19.21bi 3255 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑔‘𝑘) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
56 iffalse 4491 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (¬ 𝑘 = 𝑥 → if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) = (𝑔‘𝑘))
5756eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (¬ 𝑘 = 𝑥 → (if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 ↔ (𝑔‘𝑘) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵))
5855, 57syl5ibrcom 250 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (¬ 𝑘 = 𝑥 → if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵))
5943, 58pm2.61d 181 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
6059ralrimiva 3155 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ∀𝑘 ∈ 𝐴 if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
61 ixpfn 8931 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → 𝑔 Fn 𝐴)
6261adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑔 Fn 𝐴)
6362fndmd 6644 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → dom 𝑔 = 𝐴)
6444dmex 7921 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 dom 𝑔 ∈ V
6563, 64eqeltrrdi 2870 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝐴 ∈ V)
66 mptelixpg 8963 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 ∈ V → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘))) ∈ X𝑘 ∈ 𝐴 ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 ↔ ∀𝑘 ∈ 𝐴 if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵))
6765, 66syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘))) ∈ X𝑘 ∈ 𝐴 ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 ↔ ∀𝑘 ∈ 𝐴 if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵))
6860, 67mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘))) ∈ X𝑘 ∈ 𝐴 ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
69 nfcv 2923 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ⅎ𝑘𝐵
7069, 49, 39cbvixp 8942 . . . . . . . . . . . . . . . 16 X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 = X𝑘 ∈ 𝐴 ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵
7168, 70eleqtrrdi 2872 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘))) ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
72 simprl 783 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑥 ∈ 𝐴)
73 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘))) = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))
74 vex 3455 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑧 ∈ V
7538, 73, 74fvmpt 6993 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ 𝐴 → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑥) = 𝑧)
7675ad2antrl 741 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑥) = 𝑧)
7776eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝑧 = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑥))
78 fveq1 6884 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑓 = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘))) → (𝑓‘𝑦) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑦))
7978eqeq2d 2772 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑓 = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘))) → (𝑧 = (𝑓‘𝑦) ↔ 𝑧 = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑦)))
80 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑦) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑥))
8180eqeq2d 2772 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑥 → (𝑧 = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑦) ↔ 𝑧 = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑥)))
8279, 81rspc2ev 3589 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘))) ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))‘𝑥)) → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦))
8371, 72, 77, 82syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦))
8483exp32 426 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → (𝑥 ∈ 𝐴 → (𝑧 ∈ 𝐵 → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦))))
8534, 36, 84rexlimd 3270 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑧 ∈ 𝐵 → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)))
8632, 85biimtrid 245 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → (𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)))
8786exlimiv 1963 . . . . . . . . . 10 (∃𝑔 𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → (𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)))
8831, 87sylbi 220 . . . . . . . . 9 (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅ → (𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)))
89883ad2ant3 1153 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → (𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)))
9089alrimiv 1960 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ∀𝑧(𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)))
91 ssab 4011 . . . . . . 7 (∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ⊆ {𝑧 ∣ ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)} ↔ ∀𝑧(𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 → ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)))
9290, 91sylibr 237 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ⊆ {𝑧 ∣ ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)})
9317rnmpo 7553 . . . . . 6 ran (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)) = {𝑧 ∣ ∃𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)}
9492, 93sseqtrrdi 3972 . . . . 5 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ⊆ ran (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)))
9519frnd 6718 . . . . 5 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ran (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)) ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
9694, 95eqssd 3948 . . . 4 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 = ran (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)))
97 foeq3 6794 . . . 4 (∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 = ran (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)) → ((𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)–onto→∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)–onto→ran (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦))))
9896, 97syl 18 . . 3 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ((𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)–onto→∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)–onto→ran (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦))))
9930, 98mpbird 260 . 2 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)–onto→∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
100 fowdom 9565 . 2 (((𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)) ∈ V ∧ (𝑓 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (𝑓‘𝑦)):(X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴)–onto→∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵) → ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≼* (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴))
10127, 99, 100syl2anc 596 1 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≼* (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 × 𝐴))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103  ∀wal 1568   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145  {cab 2739   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  Vcvv 3451  ⦋csb 3847   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  ifcif 4482  ∪ ciun 4951   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186   × cxp 5649  dom cdm 5651  ran crn 5652   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  –onto→wfo 6536  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ∈ cmpo 7422   ↑m cmap 8847  Xcixp 8925   ≼* cwdom 9558
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 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751
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 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  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-id 5546  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-map 8849  df-ixp 8926  df-wdom 9559
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