Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  nnfoctbdj Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nnfoctbdj 41403
Description: There exists a mapping from onto any (nonempty) countable set of disjoint sets, such that elements in the range of the map are disjoint. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
nnfoctbdj.ctb (𝜑𝑋 ≼ ω)
nnfoctbdj.n0 (𝜑𝑋 ≠ ∅)
nnfoctbdj.dj (𝜑Disj 𝑦𝑋 𝑦)
Assertion
Ref Expression
nnfoctbdj (𝜑 → ∃𝑓(𝑓:ℕ–onto→(𝑋 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑓𝑛)))
Distinct variable groups:   𝑓,𝑋,𝑛   𝑦,𝑋,𝑛   𝜑,𝑛,𝑦
Allowed substitution hint:   𝜑(𝑓)

Proof of Theorem nnfoctbdj
Dummy variables 𝑔 𝑥 𝑚 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nnfoctbdj.ctb . . 3 (𝜑𝑋 ≼ ω)
2 nnfoctbdj.n0 . . 3 (𝜑𝑋 ≠ ∅)
3 nnfoctb 39959 . . 3 ((𝑋 ≼ ω ∧ 𝑋 ≠ ∅) → ∃𝑔 𝑔:ℕ–onto𝑋)
41, 2, 3syl2anc 580 . 2 (𝜑 → ∃𝑔 𝑔:ℕ–onto𝑋)
5 fofn 6331 . . . . . . 7 (𝑔:ℕ–onto𝑋𝑔 Fn ℕ)
65adantl 474 . . . . . 6 ((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) → 𝑔 Fn ℕ)
7 nnex 11317 . . . . . . 7 ℕ ∈ V
87a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) → ℕ ∈ V)
9 ltwenn 13012 . . . . . . 7 < We ℕ
109a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) → < We ℕ)
116, 8, 10wessf1orn 40113 . . . . 5 ((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) → ∃𝑥 ∈ 𝒫 ℕ(𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔)
12 elpwi 4357 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝒫 ℕ → 𝑥 ⊆ ℕ)
13123ad2ant2 1165 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔) → 𝑥 ⊆ ℕ)
14 simpr 478 . . . . . . . . . . 11 ((𝑔:ℕ–onto𝑋 ∧ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔) → (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔)
15 forn 6332 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔:ℕ–onto𝑋 → ran 𝑔 = 𝑋)
1615adantr 473 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑔:ℕ–onto𝑋 ∧ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔) → ran 𝑔 = 𝑋)
1716f1oeq3d 6351 . . . . . . . . . . 11 ((𝑔:ℕ–onto𝑋 ∧ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔) → ((𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔 ↔ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto𝑋))
1814, 17mpbid 224 . . . . . . . . . 10 ((𝑔:ℕ–onto𝑋 ∧ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔) → (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto𝑋)
1918adantll 706 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) ∧ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔) → (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto𝑋)
20193adant2 1162 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔) → (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto𝑋)
21 nnfoctbdj.dj . . . . . . . . . 10 (𝜑Disj 𝑦𝑋 𝑦)
2221adantr 473 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) → Disj 𝑦𝑋 𝑦)
23223ad2ant1 1164 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔) → Disj 𝑦𝑋 𝑦)
24 eqeq1 2801 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 = 1 ↔ 𝑛 = 1))
25 oveq1 6883 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 − 1) = (𝑛 − 1))
2625eleq1d 2861 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑚 − 1) ∈ 𝑥 ↔ (𝑛 − 1) ∈ 𝑥))
2726notbid 310 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 = 𝑛 → (¬ (𝑚 − 1) ∈ 𝑥 ↔ ¬ (𝑛 − 1) ∈ 𝑥))
2824, 27orbi12d 943 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑚 = 1 ∨ ¬ (𝑚 − 1) ∈ 𝑥) ↔ (𝑛 = 1 ∨ ¬ (𝑛 − 1) ∈ 𝑥)))
29 fvoveq1 6899 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑔𝑥)‘(𝑚 − 1)) = ((𝑔𝑥)‘(𝑛 − 1)))
3028, 29ifbieq2d 4300 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑛 → if((𝑚 = 1 ∨ ¬ (𝑚 − 1) ∈ 𝑥), ∅, ((𝑔𝑥)‘(𝑚 − 1))) = if((𝑛 = 1 ∨ ¬ (𝑛 − 1) ∈ 𝑥), ∅, ((𝑔𝑥)‘(𝑛 − 1))))
3130cbvmptv 4941 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ ℕ ↦ if((𝑚 = 1 ∨ ¬ (𝑚 − 1) ∈ 𝑥), ∅, ((𝑔𝑥)‘(𝑚 − 1)))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if((𝑛 = 1 ∨ ¬ (𝑛 − 1) ∈ 𝑥), ∅, ((𝑔𝑥)‘(𝑛 − 1))))
3213, 20, 23, 31nnfoctbdjlem 41402 . . . . . . 7 (((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔) → ∃𝑓(𝑓:ℕ–onto→(𝑋 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑓𝑛)))
33323exp 1149 . . . . . 6 ((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) → (𝑥 ∈ 𝒫 ℕ → ((𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔 → ∃𝑓(𝑓:ℕ–onto→(𝑋 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑓𝑛)))))
3433rexlimdv 3209 . . . . 5 ((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) → (∃𝑥 ∈ 𝒫 ℕ(𝑔𝑥):𝑥1-1-onto→ran 𝑔 → ∃𝑓(𝑓:ℕ–onto→(𝑋 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑓𝑛))))
3511, 34mpd 15 . . . 4 ((𝜑𝑔:ℕ–onto𝑋) → ∃𝑓(𝑓:ℕ–onto→(𝑋 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑓𝑛)))
3635ex 402 . . 3 (𝜑 → (𝑔:ℕ–onto𝑋 → ∃𝑓(𝑓:ℕ–onto→(𝑋 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑓𝑛))))
3736exlimdv 2029 . 2 (𝜑 → (∃𝑔 𝑔:ℕ–onto𝑋 → ∃𝑓(𝑓:ℕ–onto→(𝑋 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑓𝑛))))
384, 37mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑓(𝑓:ℕ–onto→(𝑋 ∪ {∅}) ∧ Disj 𝑛 ∈ ℕ (𝑓𝑛)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 385  wo 874  w3a 1108   = wceq 1653  wex 1875  wcel 2157  wne 2969  wrex 3088  Vcvv 3383  cun 3765  wss 3767  c0 4113  ifcif 4275  𝒫 cpw 4347  {csn 4366  Disj wdisj 4809   class class class wbr 4841  cmpt 4920   We wwe 5268  ran crn 5311  cres 5312   Fn wfn 6094  ontowfo 6097  1-1-ontowf1o 6098  cfv 6099  (class class class)co 6876  ωcom 7297  cdom 8191  1c1 10223   < clt 10361  cmin 10554  cn 11310
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2375  ax-ext 2775  ax-rep 4962  ax-sep 4973  ax-nul 4981  ax-pow 5033  ax-pr 5095  ax-un 7181  ax-inf2 8786  ax-cnex 10278  ax-resscn 10279  ax-1cn 10280  ax-icn 10281  ax-addcl 10282  ax-addrcl 10283  ax-mulcl 10284  ax-mulrcl 10285  ax-mulcom 10286  ax-addass 10287  ax-mulass 10288  ax-distr 10289  ax-i2m1 10290  ax-1ne0 10291  ax-1rid 10292  ax-rnegex 10293  ax-rrecex 10294  ax-cnre 10295  ax-pre-lttri 10296  ax-pre-lttrn 10297  ax-pre-ltadd 10298  ax-pre-mulgt0 10299
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2590  df-eu 2607  df-clab 2784  df-cleq 2790  df-clel 2793  df-nfc 2928  df-ne 2970  df-nel 3073  df-ral 3092  df-rex 3093  df-reu 3094  df-rmo 3095  df-rab 3096  df-v 3385  df-sbc 3632  df-csb 3727  df-dif 3770  df-un 3772  df-in 3774  df-ss 3781  df-pss 3783  df-nul 4114  df-if 4276  df-pw 4349  df-sn 4367  df-pr 4369  df-tp 4371  df-op 4373  df-uni 4627  df-iun 4710  df-disj 4810  df-br 4842  df-opab 4904  df-mpt 4921  df-tr 4944  df-id 5218  df-eprel 5223  df-po 5231  df-so 5232  df-fr 5269  df-we 5271  df-xp 5316  df-rel 5317  df-cnv 5318  df-co 5319  df-dm 5320  df-rn 5321  df-res 5322  df-ima 5323  df-pred 5896  df-ord 5942  df-on 5943  df-lim 5944  df-suc 5945  df-iota 6062  df-fun 6101  df-fn 6102  df-f 6103  df-f1 6104  df-fo 6105  df-f1o 6106  df-fv 6107  df-isom 6108  df-riota 6837  df-ov 6879  df-oprab 6880  df-mpt2 6881  df-om 7298  df-wrecs 7643  df-recs 7705  df-rdg 7743  df-er 7980  df-en 8194  df-dom 8195  df-sdom 8196  df-pnf 10363  df-mnf 10364  df-xr 10365  df-ltxr 10366  df-le 10367  df-sub 10556  df-neg 10557  df-nn 11311  df-n0 11577  df-z 11663  df-uz 11927  df-rp 12071
This theorem is referenced by:  ismeannd  41414
  Copyright terms: Public domain W3C validator