MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ralxpmap Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ralxpmap 8906
Description: Quantification over functions in terms of quantification over values and punctured functions. (Contributed by Stefan O'Rear, 27-Feb-2015.) (Revised by Stefan O'Rear, 5-May-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
ralxpmap.j (𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) → (𝜑𝜓))
Assertion
Ref Expression
ralxpmap (𝐽𝑇 → (∀𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)𝜑 ↔ ∀𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽}))𝜓))
Distinct variable groups:   𝜑,𝑔,𝑦   𝜓,𝑓   𝑓,𝐽,𝑔,𝑦   𝑆,𝑓,𝑔,𝑦   𝑇,𝑓,𝑔,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓)   𝜓(𝑦, 𝑔)

Proof of Theorem ralxpmap
StepHypRef Expression
1 vex 3457 . . 3 𝑔 ∈ V
2 snex 5408 . . 3 {⟨𝐽, 𝑦⟩} ∈ V
31, 2unex 7749 . 2 (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) ∈ V
4 simpr 490 . . . . . . 7 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → 𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇))
5 elmapex 8850 . . . . . . . . 9 (𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇) → (𝑆 ∈ V ∧ 𝑇 ∈ V))
65adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → (𝑆 ∈ V ∧ 𝑇 ∈ V))
7 elmapg 8841 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ V ∧ 𝑇 ∈ V) → (𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇) ↔ 𝑓:𝑇𝑆))
86, 7syl 18 . . . . . . 7 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → (𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇) ↔ 𝑓:𝑇𝑆))
94, 8mpbid 235 . . . . . 6 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → 𝑓:𝑇𝑆)
10 simpl 488 . . . . . 6 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → 𝐽𝑇)
119, 10ffvelcdmd 7081 . . . . 5 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → (𝑓𝐽) ∈ 𝑆)
12 difss 4086 . . . . . . 7 (𝑇 ∖ {𝐽}) ⊆ 𝑇
13 fssres 6745 . . . . . . 7 ((𝑓:𝑇𝑆 ∧ (𝑇 ∖ {𝐽}) ⊆ 𝑇) → (𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})):(𝑇 ∖ {𝐽})⟶𝑆)
149, 12, 13sylancl 598 . . . . . 6 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → (𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})):(𝑇 ∖ {𝐽})⟶𝑆)
155simpld 500 . . . . . . . 8 (𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇) → 𝑆 ∈ V)
1615adantl 487 . . . . . . 7 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → 𝑆 ∈ V)
176simprd 501 . . . . . . . 8 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → 𝑇 ∈ V)
1817difexd 5300 . . . . . . 7 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → (𝑇 ∖ {𝐽}) ∈ V)
1916, 18elmapd 8842 . . . . . 6 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → ((𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})) ↔ (𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})):(𝑇 ∖ {𝐽})⟶𝑆))
2014, 19mpbird 260 . . . . 5 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → (𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))
219ffnd 6707 . . . . . 6 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → 𝑓 Fn 𝑇)
22 fnsnsplit 7185 . . . . . 6 ((𝑓 Fn 𝑇𝐽𝑇) → 𝑓 = ((𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) ∪ {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩}))
2321, 10, 22syl2anc 596 . . . . 5 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → 𝑓 = ((𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) ∪ {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩}))
24 opeq2 4837 . . . . . . . . 9 (𝑦 = (𝑓𝐽) → ⟨𝐽, 𝑦⟩ = ⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩)
2524sneqd 4599 . . . . . . . 8 (𝑦 = (𝑓𝐽) → {⟨𝐽, 𝑦⟩} = {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩})
2625uneq2d 4118 . . . . . . 7 (𝑦 = (𝑓𝐽) → (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩}))
2726eqeq2d 2773 . . . . . 6 (𝑦 = (𝑓𝐽) → (𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) ↔ 𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩})))
28 uneq1 4111 . . . . . . 7 (𝑔 = (𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) → (𝑔 ∪ {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩}) = ((𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) ∪ {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩}))
2928eqeq2d 2773 . . . . . 6 (𝑔 = (𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) → (𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩}) ↔ 𝑓 = ((𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) ∪ {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩})))
3027, 29rspc2ev 3592 . . . . 5 (((𝑓𝐽) ∈ 𝑆 ∧ (𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})) ∧ 𝑓 = ((𝑓 ↾ (𝑇 ∖ {𝐽})) ∪ {⟨𝐽, (𝑓𝐽)⟩})) → ∃𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽}))𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}))
3111, 20, 23, 30syl3anc 1398 . . . 4 ((𝐽𝑇𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)) → ∃𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽}))𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}))
3231ex 418 . . 3 (𝐽𝑇 → (𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇) → ∃𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽}))𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩})))
33 elmapi 8851 . . . . . . . . . 10 (𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})) → 𝑔:(𝑇 ∖ {𝐽})⟶𝑆)
3433ad2antll 742 . . . . . . . . 9 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → 𝑔:(𝑇 ∖ {𝐽})⟶𝑆)
35 f1osng 6864 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐽𝑇𝑦 ∈ V) → {⟨𝐽, 𝑦⟩}:{𝐽}–1-1-onto→{𝑦})
36 f1of 6821 . . . . . . . . . . . 12 ({⟨𝐽, 𝑦⟩}:{𝐽}–1-1-onto→{𝑦} → {⟨𝐽, 𝑦⟩}:{𝐽}⟶{𝑦})
3735, 36syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝐽𝑇𝑦 ∈ V) → {⟨𝐽, 𝑦⟩}:{𝐽}⟶{𝑦})
3837elvd 3459 . . . . . . . . . 10 (𝐽𝑇 → {⟨𝐽, 𝑦⟩}:{𝐽}⟶{𝑦})
3938adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → {⟨𝐽, 𝑦⟩}:{𝐽}⟶{𝑦})
40 disjdifr 4430 . . . . . . . . . 10 ((𝑇 ∖ {𝐽}) ∩ {𝐽}) = ∅
4140a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → ((𝑇 ∖ {𝐽}) ∩ {𝐽}) = ∅)
42 fun 6741 . . . . . . . . 9 (((𝑔:(𝑇 ∖ {𝐽})⟶𝑆 ∧ {⟨𝐽, 𝑦⟩}:{𝐽}⟶{𝑦}) ∧ ((𝑇 ∖ {𝐽}) ∩ {𝐽}) = ∅) → (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}):((𝑇 ∖ {𝐽}) ∪ {𝐽})⟶(𝑆 ∪ {𝑦}))
4334, 39, 41, 42syl21anc 851 . . . . . . . 8 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}):((𝑇 ∖ {𝐽}) ∪ {𝐽})⟶(𝑆 ∪ {𝑦}))
44 simpl 488 . . . . . . . . . . 11 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → 𝐽𝑇)
4544snssd 4750 . . . . . . . . . 10 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → {𝐽} ⊆ 𝑇)
46 undifr 4442 . . . . . . . . . 10 ({𝐽} ⊆ 𝑇 ↔ ((𝑇 ∖ {𝐽}) ∪ {𝐽}) = 𝑇)
4745, 46sylib 221 . . . . . . . . 9 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → ((𝑇 ∖ {𝐽}) ∪ {𝐽}) = 𝑇)
4847feq2d 6690 . . . . . . . 8 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → ((𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}):((𝑇 ∖ {𝐽}) ∪ {𝐽})⟶(𝑆 ∪ {𝑦}) ↔ (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}):𝑇⟶(𝑆 ∪ {𝑦})))
4943, 48mpbid 235 . . . . . . 7 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}):𝑇⟶(𝑆 ∪ {𝑦}))
50 ssidd 3957 . . . . . . . 8 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → 𝑆𝑆)
51 snssi 4749 . . . . . . . . 9 (𝑦𝑆 → {𝑦} ⊆ 𝑆)
5251ad2antrl 741 . . . . . . . 8 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → {𝑦} ⊆ 𝑆)
5350, 52unssd 4141 . . . . . . 7 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → (𝑆 ∪ {𝑦}) ⊆ 𝑆)
5449, 53fssd 6724 . . . . . 6 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}):𝑇𝑆)
55 elmapex 8850 . . . . . . . . 9 (𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})) → (𝑆 ∈ V ∧ (𝑇 ∖ {𝐽}) ∈ V))
5655ad2antll 742 . . . . . . . 8 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → (𝑆 ∈ V ∧ (𝑇 ∖ {𝐽}) ∈ V))
5756simpld 500 . . . . . . 7 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → 𝑆 ∈ V)
58 ssun1 4127 . . . . . . . 8 𝑇 ⊆ (𝑇 ∪ {𝐽})
59 undif1 4433 . . . . . . . . 9 ((𝑇 ∖ {𝐽}) ∪ {𝐽}) = (𝑇 ∪ {𝐽})
6056simprd 501 . . . . . . . . . 10 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → (𝑇 ∖ {𝐽}) ∈ V)
61 snex 5408 . . . . . . . . . 10 {𝐽} ∈ V
62 unexg 7748 . . . . . . . . . 10 (((𝑇 ∖ {𝐽}) ∈ V ∧ {𝐽} ∈ V) → ((𝑇 ∖ {𝐽}) ∪ {𝐽}) ∈ V)
6360, 61, 62sylancl 598 . . . . . . . . 9 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → ((𝑇 ∖ {𝐽}) ∪ {𝐽}) ∈ V)
6459, 63eqeltrrid 2867 . . . . . . . 8 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → (𝑇 ∪ {𝐽}) ∈ V)
65 ssexg 5288 . . . . . . . 8 ((𝑇 ⊆ (𝑇 ∪ {𝐽}) ∧ (𝑇 ∪ {𝐽}) ∈ V) → 𝑇 ∈ V)
6658, 64, 65sylancr 599 . . . . . . 7 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → 𝑇 ∈ V)
6757, 66elmapd 8842 . . . . . 6 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → ((𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) ∈ (𝑆m 𝑇) ↔ (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}):𝑇𝑆))
6854, 67mpbird 260 . . . . 5 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) ∈ (𝑆m 𝑇))
69 eleq1 2850 . . . . 5 (𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) → (𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇) ↔ (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) ∈ (𝑆m 𝑇)))
7068, 69syl5ibrcom 250 . . . 4 ((𝐽𝑇 ∧ (𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽})))) → (𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) → 𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)))
7170rexlimdvva 3221 . . 3 (𝐽𝑇 → (∃𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽}))𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) → 𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)))
7232, 71impbid 215 . 2 (𝐽𝑇 → (𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇) ↔ ∃𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽}))𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩})))
73 ralxpmap.j . . 3 (𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩}) → (𝜑𝜓))
7473adantl 487 . 2 ((𝐽𝑇𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨𝐽, 𝑦⟩})) → (𝜑𝜓))
753, 72, 74ralxpxfr2d 3603 1 (𝐽𝑇 → (∀𝑓 ∈ (𝑆m 𝑇)𝜑 ↔ ∀𝑦𝑆𝑔 ∈ (𝑆m (𝑇 ∖ {𝐽}))𝜓))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  wral 3078  wrex 3088  Vcvv 3453  cdif 3899  cun 3900  cin 3901  wss 3902  c0 4282  {csn 4587  cop 4593  cres 5661   Fn wfn 6532  wf 6533  1-1-ontowf1o 6536  cfv 6537  (class class class)co 7416  m cmap 8829
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 2215  ax-ext 2734  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739
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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5554  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-map 8831
This theorem is used by:  islindf4  22052
  Copyright terms: Public domain W3C validator