Users' Mathboxes Mathbox for Matthew House < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  weiunfrlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem weiunfrlem1 36380
Description: Lemma for weiunfr 36382. (Contributed by Matthew House, 23-Aug-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
weiunfrlem1.1 𝐹 = (𝑤 𝑥𝐴 𝐵 ↦ (𝑢 ∈ {𝑥𝐴𝑤𝐵}∀𝑣 ∈ {𝑥𝐴𝑤𝐵} ¬ 𝑣𝑅𝑢))
weiunfrlem1.2 𝐶 = (𝑠 ∈ (𝐹𝑟)∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠)
Assertion
Ref Expression
weiunfrlem1 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → (𝐶 ∈ (𝐹𝑟) ∧ ∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝐶))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑠   𝑠,𝑟,𝑡,𝑤   𝐴,𝑠,𝑡,𝑤   𝑢,𝐴,𝑣,𝑥,𝑤   𝐵,𝑠   𝑢,𝐵,𝑣,𝑤   𝑤,𝐶   𝑢,𝑅,𝑣   𝑅,𝑠,𝑡,𝑤   𝐹,𝑠,𝑡,𝑤
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑟)   𝐵(𝑥,𝑡,𝑟)   𝐶(𝑥,𝑣,𝑢,𝑡,𝑠,𝑟)   𝑅(𝑥,𝑟)   𝐹(𝑥,𝑣,𝑢,𝑟)

Proof of Theorem weiunfrlem1
StepHypRef Expression
1 weiunfrlem1.2 . . . 4 𝐶 = (𝑠 ∈ (𝐹𝑟)∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠)
2 simpl 482 . . . . . 6 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → (𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴))
3 weiunfrlem1.1 . . . . . . . . . 10 𝐹 = (𝑤 𝑥𝐴 𝐵 ↦ (𝑢 ∈ {𝑥𝐴𝑤𝐵}∀𝑣 ∈ {𝑥𝐴𝑤𝐵} ¬ 𝑣𝑅𝑢))
43weiunlem1 36376 . . . . . . . . 9 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝐹: 𝑥𝐴 𝐵𝐴 ∧ ∀𝑤 𝑥𝐴 𝐵𝑤(𝐹𝑤) / 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑤 𝑥𝐴 𝐵𝑣𝐴 (𝑤𝑣 / 𝑥𝐵 → ¬ 𝑣𝑅(𝐹𝑤))))
54adantr 480 . . . . . . . 8 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → (𝐹: 𝑥𝐴 𝐵𝐴 ∧ ∀𝑤 𝑥𝐴 𝐵𝑤(𝐹𝑤) / 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑤 𝑥𝐴 𝐵𝑣𝐴 (𝑤𝑣 / 𝑥𝐵 → ¬ 𝑣𝑅(𝐹𝑤))))
65simp1d 1142 . . . . . . 7 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → 𝐹: 𝑥𝐴 𝐵𝐴)
76fimassd 6767 . . . . . 6 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → (𝐹𝑟) ⊆ 𝐴)
8 simprl 770 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → 𝑟 𝑥𝐴 𝐵)
96fdmd 6756 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → dom 𝐹 = 𝑥𝐴 𝐵)
108, 9sseqtrrd 4044 . . . . . . . . 9 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → 𝑟 ⊆ dom 𝐹)
11 sseqin2 4238 . . . . . . . . 9 (𝑟 ⊆ dom 𝐹 ↔ (dom 𝐹𝑟) = 𝑟)
1210, 11sylib 218 . . . . . . . 8 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → (dom 𝐹𝑟) = 𝑟)
13 simprr 772 . . . . . . . 8 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → 𝑟 ≠ ∅)
1412, 13eqnetrd 3010 . . . . . . 7 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → (dom 𝐹𝑟) ≠ ∅)
1514imadisjlnd 6109 . . . . . 6 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → (𝐹𝑟) ≠ ∅)
16 wereu2 5696 . . . . . 6 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ ((𝐹𝑟) ⊆ 𝐴 ∧ (𝐹𝑟) ≠ ∅)) → ∃!𝑠 ∈ (𝐹𝑟)∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠)
172, 7, 15, 16syl12anc 836 . . . . 5 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → ∃!𝑠 ∈ (𝐹𝑟)∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠)
18 riotacl2 7418 . . . . 5 (∃!𝑠 ∈ (𝐹𝑟)∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠 → (𝑠 ∈ (𝐹𝑟)∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠) ∈ {𝑠 ∈ (𝐹𝑟) ∣ ∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠})
1917, 18syl 17 . . . 4 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → (𝑠 ∈ (𝐹𝑟)∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠) ∈ {𝑠 ∈ (𝐹𝑟) ∣ ∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠})
201, 19eqeltrid 2842 . . 3 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → 𝐶 ∈ {𝑠 ∈ (𝐹𝑟) ∣ ∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠})
216ffnd 6747 . . . 4 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → 𝐹 Fn 𝑥𝐴 𝐵)
22 breq1 5172 . . . . . . 7 (𝑡 = (𝐹𝑤) → (𝑡𝑅𝑠 ↔ (𝐹𝑤)𝑅𝑠))
2322notbid 318 . . . . . 6 (𝑡 = (𝐹𝑤) → (¬ 𝑡𝑅𝑠 ↔ ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝑠))
2423ralima 7272 . . . . 5 ((𝐹 Fn 𝑥𝐴 𝐵𝑟 𝑥𝐴 𝐵) → (∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠 ↔ ∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝑠))
2524rabbidv 3446 . . . 4 ((𝐹 Fn 𝑥𝐴 𝐵𝑟 𝑥𝐴 𝐵) → {𝑠 ∈ (𝐹𝑟) ∣ ∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠} = {𝑠 ∈ (𝐹𝑟) ∣ ∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝑠})
2621, 8, 25syl2anc 583 . . 3 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → {𝑠 ∈ (𝐹𝑟) ∣ ∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠} = {𝑠 ∈ (𝐹𝑟) ∣ ∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝑠})
2720, 26eleqtrd 2840 . 2 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → 𝐶 ∈ {𝑠 ∈ (𝐹𝑟) ∣ ∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝑠})
28 nfriota1 7408 . . . 4 𝑠(𝑠 ∈ (𝐹𝑟)∀𝑡 ∈ (𝐹𝑟) ¬ 𝑡𝑅𝑠)
291, 28nfcxfr 2902 . . 3 𝑠𝐶
30 nfcv 2904 . . 3 𝑠(𝐹𝑟)
31 nfcv 2904 . . . 4 𝑠𝑟
32 nfcv 2904 . . . . . 6 𝑠(𝐹𝑤)
33 nfcv 2904 . . . . . 6 𝑠𝑅
3432, 33, 29nfbr 5216 . . . . 5 𝑠(𝐹𝑤)𝑅𝐶
3534nfn 1856 . . . 4 𝑠 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝐶
3631, 35nfralw 3312 . . 3 𝑠𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝐶
37 breq2 5173 . . . . 5 (𝑠 = 𝐶 → ((𝐹𝑤)𝑅𝑠 ↔ (𝐹𝑤)𝑅𝐶))
3837notbid 318 . . . 4 (𝑠 = 𝐶 → (¬ (𝐹𝑤)𝑅𝑠 ↔ ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝐶))
3938ralbidv 3180 . . 3 (𝑠 = 𝐶 → (∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝑠 ↔ ∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝐶))
4029, 30, 36, 39elrabf 3699 . 2 (𝐶 ∈ {𝑠 ∈ (𝐹𝑟) ∣ ∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝑠} ↔ (𝐶 ∈ (𝐹𝑟) ∧ ∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝐶))
4127, 40sylib 218 1 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝑟 𝑥𝐴 𝐵𝑟 ≠ ∅)) → (𝐶 ∈ (𝐹𝑟) ∧ ∀𝑤𝑟 ¬ (𝐹𝑤)𝑅𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1537  wcel 2103  wne 2942  wral 3063  ∃!wreu 3381  {crab 3438  csb 3915  cin 3969  wss 3970  c0 4347   ciun 5019   class class class wbr 5169  cmpt 5252   Se wse 5652   We wwe 5653  dom cdm 5699  cima 5702   Fn wfn 6567  wf 6568  cfv 6572  crio 7400
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2105  ax-9 2113  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2173  ax-ext 2705  ax-sep 5320  ax-nul 5327  ax-pr 5450
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2726  df-clel 2813  df-nfc 2890  df-ne 2943  df-ral 3064  df-rex 3073  df-rmo 3383  df-reu 3384  df-rab 3439  df-v 3484  df-sbc 3799  df-csb 3916  df-dif 3973  df-un 3975  df-in 3977  df-ss 3987  df-nul 4348  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5021  df-br 5170  df-opab 5232  df-mpt 5253  df-id 5597  df-po 5611  df-so 5612  df-fr 5654  df-se 5655  df-we 5656  df-xp 5705  df-rel 5706  df-cnv 5707  df-co 5708  df-dm 5709  df-rn 5710  df-res 5711  df-ima 5712  df-iota 6524  df-fun 6574  df-fn 6575  df-f 6576  df-fv 6580  df-riota 7401
This theorem is referenced by:  weiunfrlem2  36381
  Copyright terms: Public domain W3C validator