Users' Mathboxes Mathbox for Zhi Wang < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  nelsubclem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nelsubclem 49565
Description: Lemma for nelsubc 49566. (Contributed by Zhi Wang, 5-Nov-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
nelsubc.b 𝐵 = (Base‘𝐶)
nelsubc.s (𝜑𝑆𝐵)
nelsubc.0 (𝜑𝑆 ≠ ∅)
nelsubc.j (𝜑𝐽 = ((𝑆 × 𝑆) × {∅}))
nelsubc.h 𝐻 = (Homf𝐶)
Assertion
Ref Expression
nelsubclem (𝜑 → (𝐽 Fn (𝑆 × 𝑆) ∧ (𝐽cat 𝐻 ∧ (¬ ∀𝑥𝑆 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆𝑧𝑆𝑓 ∈ (𝑥𝐽𝑦)𝜓))))
Distinct variable groups:   𝑓,𝐽   𝑥,𝑆,𝑦,𝑧   𝑥,𝑓,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓)   𝜓(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓)   𝐵(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓)   𝐶(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓)   𝑆(𝑓)   𝐻(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓)   𝐼(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓)   𝐽(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem nelsubclem
Dummy variables 𝑝 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0ex 5230 . . . 4 ∅ ∈ V
2 fnconstg 6716 . . . 4 (∅ ∈ V → ((𝑆 × 𝑆) × {∅}) Fn (𝑆 × 𝑆))
31, 2ax-mp 5 . . 3 ((𝑆 × 𝑆) × {∅}) Fn (𝑆 × 𝑆)
4 nelsubc.j . . . 4 (𝜑𝐽 = ((𝑆 × 𝑆) × {∅}))
54fneq1d 6579 . . 3 (𝜑 → (𝐽 Fn (𝑆 × 𝑆) ↔ ((𝑆 × 𝑆) × {∅}) Fn (𝑆 × 𝑆)))
63, 5mpbiri 259 . 2 (𝜑𝐽 Fn (𝑆 × 𝑆))
7 nelsubc.s . . 3 (𝜑𝑆𝐵)
84oveqd 7374 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑝𝐽𝑞) = (𝑝((𝑆 × 𝑆) × {∅})𝑞))
91ovconst2 7537 . . . . . 6 ((𝑝𝑆𝑞𝑆) → (𝑝((𝑆 × 𝑆) × {∅})𝑞) = ∅)
108, 9sylan9eq 2794 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑝𝑆𝑞𝑆)) → (𝑝𝐽𝑞) = ∅)
11 0ss 4329 . . . . 5 ∅ ⊆ (𝑝𝐻𝑞)
1210, 11eqsstrdi 3959 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑝𝑆𝑞𝑆)) → (𝑝𝐽𝑞) ⊆ (𝑝𝐻𝑞))
1312ralrimivva 3182 . . 3 (𝜑 → ∀𝑝𝑆𝑞𝑆 (𝑝𝐽𝑞) ⊆ (𝑝𝐻𝑞))
14 nelsubc.h . . . . . 6 𝐻 = (Homf𝐶)
15 nelsubc.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐶)
1614, 15homffn 17651 . . . . 5 𝐻 Fn (𝐵 × 𝐵)
1716a1i 11 . . . 4 (𝜑𝐻 Fn (𝐵 × 𝐵))
1815fvexi 6842 . . . . 5 𝐵 ∈ V
1918a1i 11 . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ V)
206, 17, 19isssc 17779 . . 3 (𝜑 → (𝐽cat 𝐻 ↔ (𝑆𝐵 ∧ ∀𝑝𝑆𝑞𝑆 (𝑝𝐽𝑞) ⊆ (𝑝𝐻𝑞))))
217, 13, 20mpbir2and 719 . 2 (𝜑𝐽cat 𝐻)
22 nelsubc.0 . . . . 5 (𝜑𝑆 ≠ ∅)
234oveqd 7374 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥𝐽𝑥) = (𝑥((𝑆 × 𝑆) × {∅})𝑥))
241ovconst2 7537 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝑆𝑥𝑆) → (𝑥((𝑆 × 𝑆) × {∅})𝑥) = ∅)
2524anidms 571 . . . . . . . 8 (𝑥𝑆 → (𝑥((𝑆 × 𝑆) × {∅})𝑥) = ∅)
2623, 25sylan9eq 2794 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝑆) → (𝑥𝐽𝑥) = ∅)
27 nel02 4268 . . . . . . 7 ((𝑥𝐽𝑥) = ∅ → ¬ 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥))
2826, 27syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝑆) → ¬ 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥))
2928reximdva0 4284 . . . . 5 ((𝜑𝑆 ≠ ∅) → ∃𝑥𝑆 ¬ 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥))
3022, 29mpdan 693 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑥𝑆 ¬ 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥))
31 rexnal 3091 . . . 4 (∃𝑥𝑆 ¬ 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥) ↔ ¬ ∀𝑥𝑆 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥))
3230, 31sylib 219 . . 3 (𝜑 → ¬ ∀𝑥𝑆 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥))
334oveqd 7374 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑥𝐽𝑦) = (𝑥((𝑆 × 𝑆) × {∅})𝑦))
341ovconst2 7537 . . . . . . 7 ((𝑥𝑆𝑦𝑆) → (𝑥((𝑆 × 𝑆) × {∅})𝑦) = ∅)
3533, 34sylan9eq 2794 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → (𝑥𝐽𝑦) = ∅)
36 rzal 4423 . . . . . 6 ((𝑥𝐽𝑦) = ∅ → ∀𝑓 ∈ (𝑥𝐽𝑦)𝜓)
3735, 36syl 17 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → ∀𝑓 ∈ (𝑥𝐽𝑦)𝜓)
3837ralrimivw 3135 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → ∀𝑧𝑆𝑓 ∈ (𝑥𝐽𝑦)𝜓)
3938ralrimivva 3182 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥𝑆𝑦𝑆𝑧𝑆𝑓 ∈ (𝑥𝐽𝑦)𝜓)
4032, 39jca 516 . 2 (𝜑 → (¬ ∀𝑥𝑆 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆𝑧𝑆𝑓 ∈ (𝑥𝐽𝑦)𝜓))
416, 21, 40jca32 520 1 (𝜑 → (𝐽 Fn (𝑆 × 𝑆) ∧ (𝐽cat 𝐻 ∧ (¬ ∀𝑥𝑆 𝐼 ∈ (𝑥𝐽𝑥) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆𝑧𝑆𝑓 ∈ (𝑥𝐽𝑦)𝜓))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 396   = wceq 1547  wcel 2119  wne 2934  wral 3053  wrex 3063  Vcvv 3431  wss 3883  c0 4262  {csn 4556   class class class wbr 5073   × cxp 5617   Fn wfn 6481  cfv 6486  (class class class)co 7357  Basecbs 17171  Homf chomf 17624  cat cssc 17766
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5200  ax-sep 5219  ax-nul 5229  ax-pow 5295  ax-pr 5363  ax-un 7679
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-ral 3054  df-rex 3064  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-nul 4263  df-if 4456  df-pw 4532  df-sn 4557  df-pr 4559  df-op 4563  df-uni 4840  df-iun 4924  df-br 5074  df-opab 5136  df-mpt 5155  df-id 5514  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-1st 7932  df-2nd 7933  df-ixp 8837  df-homf 17628  df-ssc 17769
This theorem is referenced by:  nelsubc  49566  nelsubc3  49569
  Copyright terms: Public domain W3C validator