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Theorem ixpiunwdom 9585
Description: Describe an onto function from the indexed cartesian product to the indexed union. Together with ixpssmapg 8957 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 3454 . . . . . . . . . 10 𝑓 ∈ V
21elixp 8933 . . . . . . . . 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 5005 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝐵 ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
54sseld 3907 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝐴 → ((𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵 → (𝑓‘𝑥) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵))
65ralimia 3096 . . . . . . . 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 1946 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑦(𝑓‘𝑥) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
9 nfiu1 4985 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑥∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
109nfel2 2940 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑥(𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
11 fveq2 6885 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (𝑓‘𝑥) = (𝑓‘𝑦))
1211eleq1d 2845 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑓‘𝑥) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ (𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵))
138, 10, 12cbvralw 3304 . . . . . . 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 3154 . . . 4 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅) → ∀𝑓 ∈ X 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑓‘𝑦) ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
17 eqid 2760 . . . . 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 8956 . . . . . 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 5281 . . . . 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 4299 . . . . . . . . . 10 (X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ ∅ ↔ ∃𝑔 𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
32 eliun 4954 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑧 ∈ 𝐵)
33 nfixp1 8947 . . . . . . . . . . . . . 14 Ⅎ𝑥X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
3433nfel2 2940 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑥 𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵
35 nfv 1946 . . . . . . . . . . . . . 14 Ⅎ𝑥∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑧 = (𝑓‘𝑦)
3633, 35nfrexw 3310 . . . . . . . . . . . . 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 4487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 = 𝑥 → if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) = 𝑧)
39 csbeq1a 3860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
4039equcoms 2052 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑘 = 𝑥 → 𝐵 = ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
4140eqcomd 2766 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 = 𝑥 → ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = 𝐵)
4238, 41eleq12d 2854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑔 ∈ V
4544elixp 8933 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1946 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ⅎ𝑘(𝑔‘𝑥) ∈ 𝐵
49 nfcsb1v 3870 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Ⅎ𝑥⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵
5049nfel2 2940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ⅎ𝑥(𝑔‘𝑘) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵
51 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑥 = 𝑘 → (𝑔‘𝑥) = (𝑔‘𝑘))
5251, 39eleq12d 2854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑥 = 𝑘 → ((𝑔‘𝑥) ∈ 𝐵 ↔ (𝑔‘𝑘) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵))
5348, 50, 52cbvralw 3304 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3254 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑔‘𝑘) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
56 iffalse 4490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (¬ 𝑘 = 𝑥 → if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) = (𝑔‘𝑘))
5756eleq1d 2845 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3154 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → ∀𝑘 ∈ 𝐴 if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)) ∈ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
61 ixpfn 8932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2869 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑔 ∈ X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐵)) → 𝐴 ∈ V)
66 mptelixpg 8964 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2922 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ⅎ𝑘𝐵
7069, 49, 39cbvixp 8943 . . . . . . . . . . . . . . . 16 X𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 = X𝑘 ∈ 𝐴 ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵
7168, 70eleqtrrdi 2871 . . . . . . . . . . . . . . 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 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘))) = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑘 = 𝑥, 𝑧, (𝑔‘𝑘)))
74 vex 3454 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2766 . . . . . . . . . . . . . . 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 2771 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2771 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3588 . . . . . . . . . . . . . . 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 3269 . . . . . . . . . . . 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 1962 . . . . . . . . . 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 1959 . . . . . . 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 3988 . . . . . . 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 3949 . . . . 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 3925 . . . 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 9566 . 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 1567   = wceq 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2144  {cab 2738   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  Vcvv 3450  ⦋csb 3846   ⊆ wss 3895  ∅c0 4278  ifcif 4481  ∪ ciun 4950   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   × cxp 5648  dom cdm 5650  ran crn 5651   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  –onto→wfo 6536  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ∈ cmpo 7422   ↑m cmap 8848  Xcixp 8926   ≼* cwdom 9559
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  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 8850  df-ixp 8927  df-wdom 9560
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