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Theorem ttukeylem3 9586
Description: Lemma for ttukey 9593. (Contributed by Mario Carneiro, 11-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ttukeylem.1 (𝜑𝐹:(card‘( 𝐴𝐵))–1-1-onto→( 𝐴𝐵))
ttukeylem.2 (𝜑𝐵𝐴)
ttukeylem.3 (𝜑 → ∀𝑥(𝑥𝐴 ↔ (𝒫 𝑥 ∩ Fin) ⊆ 𝐴))
ttukeylem.4 𝐺 = recs((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)))))
Assertion
Ref Expression
ttukeylem3 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑧,𝐶   𝑥,𝐺,𝑧   𝜑,𝑧   𝑥,𝐴,𝑧   𝑥,𝐵,𝑧   𝑥,𝐹,𝑧
Allowed substitution hint:   𝜑(𝑥)

Proof of Theorem ttukeylem3
StepHypRef Expression
1 ttukeylem.4 . . . 4 𝐺 = recs((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)))))
21tfr2 7698 . . 3 (𝐶 ∈ On → (𝐺𝐶) = ((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))))‘(𝐺𝐶)))
32adantl 473 . 2 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) = ((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))))‘(𝐺𝐶)))
4 eqidd 2766 . . 3 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)))) = (𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)))))
5 simpr 477 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → 𝑧 = (𝐺𝐶))
65dmeqd 5494 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → dom 𝑧 = dom (𝐺𝐶))
71tfr1 7697 . . . . . . . . 9 𝐺 Fn On
8 onss 7188 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ On → 𝐶 ⊆ On)
98ad2antlr 718 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → 𝐶 ⊆ On)
10 fnssres 6182 . . . . . . . . 9 ((𝐺 Fn On ∧ 𝐶 ⊆ On) → (𝐺𝐶) Fn 𝐶)
117, 9, 10sylancr 581 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (𝐺𝐶) Fn 𝐶)
12 fndm 6168 . . . . . . . 8 ((𝐺𝐶) Fn 𝐶 → dom (𝐺𝐶) = 𝐶)
1311, 12syl 17 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → dom (𝐺𝐶) = 𝐶)
146, 13eqtrd 2799 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → dom 𝑧 = 𝐶)
1514unieqd 4604 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → dom 𝑧 = 𝐶)
1614, 15eqeq12d 2780 . . . . 5 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (dom 𝑧 = dom 𝑧𝐶 = 𝐶))
1714eqeq1d 2767 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (dom 𝑧 = ∅ ↔ 𝐶 = ∅))
185rneqd 5521 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ran 𝑧 = ran (𝐺𝐶))
19 df-ima 5290 . . . . . . . 8 (𝐺𝐶) = ran (𝐺𝐶)
2018, 19syl6eqr 2817 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ran 𝑧 = (𝐺𝐶))
2120unieqd 4604 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ran 𝑧 = (𝐺𝐶))
2217, 21ifbieq2d 4268 . . . . 5 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧) = if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)))
235, 15fveq12d 6382 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (𝑧 dom 𝑧) = ((𝐺𝐶)‘ 𝐶))
2415fveq2d 6379 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (𝐹 dom 𝑧) = (𝐹 𝐶))
2524sneqd 4346 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → {(𝐹 dom 𝑧)} = {(𝐹 𝐶)})
2623, 25uneq12d 3930 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) = (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}))
2726eleq1d 2829 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴 ↔ (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴))
28 eqidd 2766 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ∅ = ∅)
2927, 25, 28ifbieq12d 4270 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅) = if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))
3023, 29uneq12d 3930 . . . . 5 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)) = (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)))
3116, 22, 30ifbieq12d 4270 . . . 4 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
32 onuni 7191 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ On → 𝐶 ∈ On)
3332ad3antlr 722 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → 𝐶 ∈ On)
34 sucidg 5986 . . . . . . . . 9 ( 𝐶 ∈ On → 𝐶 ∈ suc 𝐶)
3533, 34syl 17 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → 𝐶 ∈ suc 𝐶)
36 eloni 5918 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ On → Ord 𝐶)
3736ad2antlr 718 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → Ord 𝐶)
38 orduniorsuc 7228 . . . . . . . . . 10 (Ord 𝐶 → (𝐶 = 𝐶𝐶 = suc 𝐶))
3937, 38syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (𝐶 = 𝐶𝐶 = suc 𝐶))
4039orcanai 1025 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → 𝐶 = suc 𝐶)
4135, 40eleqtrrd 2847 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → 𝐶𝐶)
42 fvres 6394 . . . . . . 7 ( 𝐶𝐶 → ((𝐺𝐶)‘ 𝐶) = (𝐺 𝐶))
4341, 42syl 17 . . . . . 6 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → ((𝐺𝐶)‘ 𝐶) = (𝐺 𝐶))
4443uneq1d 3928 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) = ((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}))
4544eleq1d 2829 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → ((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴 ↔ ((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴))
4645ifbid 4265 . . . . . 6 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅) = if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))
4743, 46uneq12d 3930 . . . . 5 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)) = ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)))
4847ifeq2da 4274 . . . 4 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
4931, 48eqtrd 2799 . . 3 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
50 fnfun 6166 . . . . 5 (𝐺 Fn On → Fun 𝐺)
517, 50ax-mp 5 . . . 4 Fun 𝐺
52 simpr 477 . . . 4 ((𝜑𝐶 ∈ On) → 𝐶 ∈ On)
53 resfunexg 6672 . . . 4 ((Fun 𝐺𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) ∈ V)
5451, 52, 53sylancr 581 . . 3 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) ∈ V)
55 ttukeylem.2 . . . . . 6 (𝜑𝐵𝐴)
56 elex 3365 . . . . . 6 (𝐵𝐴𝐵 ∈ V)
5755, 56syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ V)
58 funimaexg 6153 . . . . . . 7 ((Fun 𝐺𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) ∈ V)
5951, 58mpan 681 . . . . . 6 (𝐶 ∈ On → (𝐺𝐶) ∈ V)
60 uniexg 7153 . . . . . 6 ((𝐺𝐶) ∈ V → (𝐺𝐶) ∈ V)
6159, 60syl 17 . . . . 5 (𝐶 ∈ On → (𝐺𝐶) ∈ V)
62 ifcl 4287 . . . . 5 ((𝐵 ∈ V ∧ (𝐺𝐶) ∈ V) → if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)) ∈ V)
6357, 61, 62syl2an 589 . . . 4 ((𝜑𝐶 ∈ On) → if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)) ∈ V)
64 fvex 6388 . . . . 5 (𝐺 𝐶) ∈ V
65 snex 5064 . . . . . 6 {(𝐹 𝐶)} ∈ V
66 0ex 4950 . . . . . 6 ∅ ∈ V
6765, 66ifex 4291 . . . . 5 if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅) ∈ V
6864, 67unex 7154 . . . 4 ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)) ∈ V
69 ifcl 4287 . . . 4 ((if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)) ∈ V ∧ ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)) ∈ V) → if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))) ∈ V)
7063, 68, 69sylancl 580 . . 3 ((𝜑𝐶 ∈ On) → if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))) ∈ V)
714, 49, 54, 70fvmptd 6477 . 2 ((𝜑𝐶 ∈ On) → ((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))))‘(𝐺𝐶)) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
723, 71eqtrd 2799 1 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 197  wa 384  wo 873  wal 1650   = wceq 1652  wcel 2155  Vcvv 3350  cdif 3729  cun 3730  cin 3731  wss 3732  c0 4079  ifcif 4243  𝒫 cpw 4315  {csn 4334   cuni 4594  cmpt 4888  dom cdm 5277  ran crn 5278  cres 5279  cima 5280  Ord word 5907  Oncon0 5908  suc csuc 5910  Fun wfun 6062   Fn wfn 6063  1-1-ontowf1o 6067  cfv 6068  recscrecs 7671  Fincfn 8160  cardccrd 9012
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2069  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2062  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-wrecs 7610  df-recs 7672
This theorem is referenced by:  ttukeylem4  9587  ttukeylem5  9588  ttukeylem6  9589  ttukeylem7  9590
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