MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  zorn2lem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem zorn2lem1 10491
Description: Lemma for zorn2 10501. (Contributed by NM, 3-Apr-1997.) (Revised by Mario Carneiro, 9-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
zorn2lem.3 𝐹 = recs((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣)))
zorn2lem.4 𝐶 = {𝑧𝐴 ∣ ∀𝑔 ∈ ran 𝑓 𝑔𝑅𝑧}
zorn2lem.5 𝐷 = {𝑧𝐴 ∣ ∀𝑔 ∈ (𝐹𝑥)𝑔𝑅𝑧}
Assertion
Ref Expression
zorn2lem1 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝐷)
Distinct variable groups:   𝑓,𝑔,𝑢,𝑣,𝑤,𝑥,𝑧,𝐴   𝐷,𝑓,𝑢,𝑣   𝑓,𝐹,𝑔,𝑢,𝑣,𝑥,𝑧   𝑅,𝑓,𝑔,𝑢,𝑣,𝑤,𝑥,𝑧   𝑣,𝐶
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥,𝑧,𝑤,𝑢,𝑓,𝑔)   𝐷(𝑥,𝑧,𝑤,𝑔)   𝐹(𝑤)

Proof of Theorem zorn2lem1
StepHypRef Expression
1 zorn2lem.3 . . . . 5 𝐹 = recs((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣)))
21tfr2 8398 . . . 4 (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) = ((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))‘(𝐹𝑥)))
32adantr 482 . . 3 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → (𝐹𝑥) = ((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))‘(𝐹𝑥)))
41tfr1 8397 . . . . . 6 𝐹 Fn On
5 fnfun 6650 . . . . . 6 (𝐹 Fn On → Fun 𝐹)
64, 5ax-mp 5 . . . . 5 Fun 𝐹
7 vex 3479 . . . . 5 𝑥 ∈ V
8 resfunexg 7217 . . . . 5 ((Fun 𝐹𝑥 ∈ V) → (𝐹𝑥) ∈ V)
96, 7, 8mp2an 691 . . . 4 (𝐹𝑥) ∈ V
10 rneq 5936 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = ran (𝐹𝑥))
11 df-ima 5690 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹𝑥) = ran (𝐹𝑥)
1210, 11eqtr4di 2791 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = (𝐹𝑥))
1312eleq2d 2820 . . . . . . . . . 10 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝑔 ∈ ran 𝑓𝑔 ∈ (𝐹𝑥)))
1413imbi1d 342 . . . . . . . . 9 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ((𝑔 ∈ ran 𝑓𝑔𝑅𝑧) ↔ (𝑔 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑔𝑅𝑧)))
1514ralbidv2 3174 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (∀𝑔 ∈ ran 𝑓 𝑔𝑅𝑧 ↔ ∀𝑔 ∈ (𝐹𝑥)𝑔𝑅𝑧))
1615rabbidv 3441 . . . . . . 7 (𝑓 = (𝐹𝑥) → {𝑧𝐴 ∣ ∀𝑔 ∈ ran 𝑓 𝑔𝑅𝑧} = {𝑧𝐴 ∣ ∀𝑔 ∈ (𝐹𝑥)𝑔𝑅𝑧})
17 zorn2lem.4 . . . . . . 7 𝐶 = {𝑧𝐴 ∣ ∀𝑔 ∈ ran 𝑓 𝑔𝑅𝑧}
18 zorn2lem.5 . . . . . . 7 𝐷 = {𝑧𝐴 ∣ ∀𝑔 ∈ (𝐹𝑥)𝑔𝑅𝑧}
1916, 17, 183eqtr4g 2798 . . . . . 6 (𝑓 = (𝐹𝑥) → 𝐶 = 𝐷)
2019eleq2d 2820 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝑢𝐶𝑢𝐷))
2120imbi1d 342 . . . . . . 7 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ((𝑢𝐶 → ¬ 𝑢𝑤𝑣) ↔ (𝑢𝐷 → ¬ 𝑢𝑤𝑣)))
2221ralbidv2 3174 . . . . . 6 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (∀𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣 ↔ ∀𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
2319, 22riotaeqbidv 7368 . . . . 5 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣) = (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
24 eqid 2733 . . . . 5 (𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣)) = (𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
25 riotaex 7369 . . . . 5 (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣) ∈ V
2623, 24, 25fvmpt 6999 . . . 4 ((𝐹𝑥) ∈ V → ((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))‘(𝐹𝑥)) = (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
279, 26ax-mp 5 . . 3 ((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))‘(𝐹𝑥)) = (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣)
283, 27eqtrdi 2789 . 2 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → (𝐹𝑥) = (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
29 simprl 770 . . . 4 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝑤 We 𝐴)
30 weso 5668 . . . . . . 7 (𝑤 We 𝐴𝑤 Or 𝐴)
3130ad2antrl 727 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝑤 Or 𝐴)
32 vex 3479 . . . . . 6 𝑤 ∈ V
33 soex 7912 . . . . . 6 ((𝑤 Or 𝐴𝑤 ∈ V) → 𝐴 ∈ V)
3431, 32, 33sylancl 587 . . . . 5 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝐴 ∈ V)
3518, 34rabexd 5334 . . . 4 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝐷 ∈ V)
3618ssrab3 4081 . . . . 5 𝐷𝐴
3736a1i 11 . . . 4 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝐷𝐴)
38 simprr 772 . . . 4 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝐷 ≠ ∅)
39 wereu 5673 . . . 4 ((𝑤 We 𝐴 ∧ (𝐷 ∈ V ∧ 𝐷𝐴𝐷 ≠ ∅)) → ∃!𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣)
4029, 35, 37, 38, 39syl13anc 1373 . . 3 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → ∃!𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣)
41 riotacl 7383 . . 3 (∃!𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣 → (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣) ∈ 𝐷)
4240, 41syl 17 . 2 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣) ∈ 𝐷)
4328, 42eqeltrd 2834 1 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝐷)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 397   = wceq 1542  wcel 2107  wne 2941  wral 3062  ∃!wreu 3375  {crab 3433  Vcvv 3475  wss 3949  c0 4323   class class class wbr 5149  cmpt 5232   Or wor 5588   We wwe 5631  ran crn 5678  cres 5679  cima 5680  Oncon0 6365  Fun wfun 6538   Fn wfn 6539  cfv 6544  crio 7364  recscrecs 8370
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pr 5428  ax-un 7725
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371
This theorem is referenced by:  zorn2lem2  10492  zorn2lem3  10493  zorn2lem4  10494  zorn2lem5  10495
  Copyright terms: Public domain W3C validator