Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  reff Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem reff 33800
Description: For any cover refinement, there exists a function associating with each set in the refinement a set in the original cover containing it. This is sometimes used as a definition of refinement. Note that this definition uses the axiom of choice through ac6sg 10526. (Contributed by Thierry Arnoux, 12-Jan-2020.)
Assertion
Ref Expression
reff (𝐴𝑉 → (𝐴Ref𝐵 ↔ ( 𝐵 𝐴 ∧ ∃𝑓(𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑓,𝑣   𝐵,𝑓,𝑣   𝑓,𝑉,𝑣

Proof of Theorem reff
Dummy variables 𝑥 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ssid 4018 . . . 4 𝐵 𝐵
2 eqid 2735 . . . . . 6 𝐴 = 𝐴
3 eqid 2735 . . . . . 6 𝐵 = 𝐵
42, 3isref 23533 . . . . 5 (𝐴𝑉 → (𝐴Ref𝐵 ↔ ( 𝐵 = 𝐴 ∧ ∀𝑣𝐴𝑢𝐵 𝑣𝑢)))
54simprbda 498 . . . 4 ((𝐴𝑉𝐴Ref𝐵) → 𝐵 = 𝐴)
61, 5sseqtrid 4048 . . 3 ((𝐴𝑉𝐴Ref𝐵) → 𝐵 𝐴)
74simplbda 499 . . . 4 ((𝐴𝑉𝐴Ref𝐵) → ∀𝑣𝐴𝑢𝐵 𝑣𝑢)
8 sseq2 4022 . . . . . 6 (𝑢 = (𝑓𝑣) → (𝑣𝑢𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)))
98ac6sg 10526 . . . . 5 (𝐴𝑉 → (∀𝑣𝐴𝑢𝐵 𝑣𝑢 → ∃𝑓(𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))))
109adantr 480 . . . 4 ((𝐴𝑉𝐴Ref𝐵) → (∀𝑣𝐴𝑢𝐵 𝑣𝑢 → ∃𝑓(𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))))
117, 10mpd 15 . . 3 ((𝐴𝑉𝐴Ref𝐵) → ∃𝑓(𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)))
126, 11jca 511 . 2 ((𝐴𝑉𝐴Ref𝐵) → ( 𝐵 𝐴 ∧ ∃𝑓(𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))))
13 simplr 769 . . . . . . 7 (((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) → 𝐵 𝐴)
14 nfv 1912 . . . . . . . . . . 11 𝑣(𝐴𝑉 𝐵 𝐴)
15 nfv 1912 . . . . . . . . . . . 12 𝑣 𝑓:𝐴𝐵
16 nfra1 3282 . . . . . . . . . . . 12 𝑣𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)
1715, 16nfan 1897 . . . . . . . . . . 11 𝑣(𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))
1814, 17nfan 1897 . . . . . . . . . 10 𝑣((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)))
19 nfv 1912 . . . . . . . . . 10 𝑣 𝑥 𝐴
2018, 19nfan 1897 . . . . . . . . 9 𝑣(((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴)
21 simplrl 777 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑣𝐴) → 𝑓:𝐴𝐵)
22 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑣𝐴) → 𝑣𝐴)
2321, 22ffvelcdmd 7105 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑣𝐴) → (𝑓𝑣) ∈ 𝐵)
2423adantlr 715 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) ∧ 𝑣𝐴) → (𝑓𝑣) ∈ 𝐵)
2524adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) ∧ 𝑣𝐴) ∧ 𝑥𝑣) → (𝑓𝑣) ∈ 𝐵)
26 simplrr 778 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑣𝐴) → ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))
2726adantlr 715 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) ∧ 𝑣𝐴) → ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))
28 simpr 484 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) ∧ 𝑣𝐴) → 𝑣𝐴)
29 rspa 3246 . . . . . . . . . . . 12 ((∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣) ∧ 𝑣𝐴) → 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))
3027, 28, 29syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) ∧ 𝑣𝐴) → 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))
3130sselda 3995 . . . . . . . . . 10 ((((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) ∧ 𝑣𝐴) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑥 ∈ (𝑓𝑣))
32 eleq2 2828 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = (𝑓𝑣) → (𝑥𝑢𝑥 ∈ (𝑓𝑣)))
3332rspcev 3622 . . . . . . . . . 10 (((𝑓𝑣) ∈ 𝐵𝑥 ∈ (𝑓𝑣)) → ∃𝑢𝐵 𝑥𝑢)
3425, 31, 33syl2anc 584 . . . . . . . . 9 ((((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) ∧ 𝑣𝐴) ∧ 𝑥𝑣) → ∃𝑢𝐵 𝑥𝑢)
35 simpr 484 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) → 𝑥 𝐴)
36 eluni2 4916 . . . . . . . . . 10 (𝑥 𝐴 ↔ ∃𝑣𝐴 𝑥𝑣)
3735, 36sylib 218 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) → ∃𝑣𝐴 𝑥𝑣)
3820, 34, 37r19.29af 3266 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) → ∃𝑢𝐵 𝑥𝑢)
39 eluni2 4916 . . . . . . . 8 (𝑥 𝐵 ↔ ∃𝑢𝐵 𝑥𝑢)
4038, 39sylibr 234 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑥 𝐴) → 𝑥 𝐵)
4113, 40eqelssd 4017 . . . . . 6 (((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) → 𝐵 = 𝐴)
4226, 22, 29syl2anc 584 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑣𝐴) → 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))
438rspcev 3622 . . . . . . . . 9 (((𝑓𝑣) ∈ 𝐵𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)) → ∃𝑢𝐵 𝑣𝑢)
4423, 42, 43syl2anc 584 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) ∧ 𝑣𝐴) → ∃𝑢𝐵 𝑣𝑢)
4544ex 412 . . . . . . 7 (((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) → (𝑣𝐴 → ∃𝑢𝐵 𝑣𝑢))
4618, 45ralrimi 3255 . . . . . 6 (((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) → ∀𝑣𝐴𝑢𝐵 𝑣𝑢)
474ad2antrr 726 . . . . . 6 (((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) → (𝐴Ref𝐵 ↔ ( 𝐵 = 𝐴 ∧ ∀𝑣𝐴𝑢𝐵 𝑣𝑢)))
4841, 46, 47mpbir2and 713 . . . . 5 (((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) ∧ (𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣))) → 𝐴Ref𝐵)
4948ex 412 . . . 4 ((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) → ((𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)) → 𝐴Ref𝐵))
5049exlimdv 1931 . . 3 ((𝐴𝑉 𝐵 𝐴) → (∃𝑓(𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)) → 𝐴Ref𝐵))
5150impr 454 . 2 ((𝐴𝑉 ∧ ( 𝐵 𝐴 ∧ ∃𝑓(𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)))) → 𝐴Ref𝐵)
5212, 51impbida 801 1 (𝐴𝑉 → (𝐴Ref𝐵 ↔ ( 𝐵 𝐴 ∧ ∃𝑓(𝑓:𝐴𝐵 ∧ ∀𝑣𝐴 𝑣 ⊆ (𝑓𝑣)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1537  wex 1776  wcel 2106  wral 3059  wrex 3068  wss 3963   cuni 4912   class class class wbr 5148  wf 6559  cfv 6563  Refcref 23526
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-reg 9630  ax-inf2 9679  ax-ac2 10501
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-se 5642  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-isom 6572  df-riota 7388  df-ov 7434  df-om 7888  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-en 8985  df-r1 9802  df-rank 9803  df-card 9977  df-ac 10154  df-ref 23529
This theorem is referenced by:  locfinreflem  33801
  Copyright terms: Public domain W3C validator