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

Theorem zorn2lem1 10390
Description: Lemma for zorn2 10400. (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 8336 . . . 4 (𝑥 ∈ On → (𝐹𝑥) = ((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))‘(𝐹𝑥)))
32adantr 481 . . 3 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → (𝐹𝑥) = ((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))‘(𝐹𝑥)))
41tfr1 8335 . . . . . 6 𝐹 Fn On
5 fnfun 6599 . . . . . 6 (𝐹 Fn On → Fun 𝐹)
64, 5ax-mp 5 . . . . 5 Fun 𝐹
7 vex 3447 . . . . 5 𝑥 ∈ V
8 resfunexg 7161 . . . . 5 ((Fun 𝐹𝑥 ∈ V) → (𝐹𝑥) ∈ V)
96, 7, 8mp2an 690 . . . 4 (𝐹𝑥) ∈ V
10 rneq 5889 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = ran (𝐹𝑥))
11 df-ima 5644 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹𝑥) = ran (𝐹𝑥)
1210, 11eqtr4di 2795 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ran 𝑓 = (𝐹𝑥))
1312eleq2d 2823 . . . . . . . . . 10 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝑔 ∈ ran 𝑓𝑔 ∈ (𝐹𝑥)))
1413imbi1d 341 . . . . . . . . 9 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ((𝑔 ∈ ran 𝑓𝑔𝑅𝑧) ↔ (𝑔 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑔𝑅𝑧)))
1514ralbidv2 3168 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (∀𝑔 ∈ ran 𝑓 𝑔𝑅𝑧 ↔ ∀𝑔 ∈ (𝐹𝑥)𝑔𝑅𝑧))
1615rabbidv 3413 . . . . . . 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 2802 . . . . . 6 (𝑓 = (𝐹𝑥) → 𝐶 = 𝐷)
2019eleq2d 2823 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝑢𝐶𝑢𝐷))
2120imbi1d 341 . . . . . . 7 (𝑓 = (𝐹𝑥) → ((𝑢𝐶 → ¬ 𝑢𝑤𝑣) ↔ (𝑢𝐷 → ¬ 𝑢𝑤𝑣)))
2221ralbidv2 3168 . . . . . 6 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (∀𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣 ↔ ∀𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
2319, 22riotaeqbidv 7310 . . . . 5 (𝑓 = (𝐹𝑥) → (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣) = (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
24 eqid 2737 . . . . 5 (𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣)) = (𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
25 riotaex 7311 . . . . 5 (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣) ∈ V
2623, 24, 25fvmpt 6945 . . . 4 ((𝐹𝑥) ∈ V → ((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))‘(𝐹𝑥)) = (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
279, 26ax-mp 5 . . 3 ((𝑓 ∈ V ↦ (𝑣𝐶𝑢𝐶 ¬ 𝑢𝑤𝑣))‘(𝐹𝑥)) = (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣)
283, 27eqtrdi 2793 . 2 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → (𝐹𝑥) = (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣))
29 simprl 769 . . . 4 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝑤 We 𝐴)
30 weso 5622 . . . . . . 7 (𝑤 We 𝐴𝑤 Or 𝐴)
3130ad2antrl 726 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝑤 Or 𝐴)
32 vex 3447 . . . . . 6 𝑤 ∈ V
33 soex 7850 . . . . . 6 ((𝑤 Or 𝐴𝑤 ∈ V) → 𝐴 ∈ V)
3431, 32, 33sylancl 586 . . . . 5 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝐴 ∈ V)
3518, 34rabexd 5288 . . . 4 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝐷 ∈ V)
3618ssrab3 4038 . . . . 5 𝐷𝐴
3736a1i 11 . . . 4 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝐷𝐴)
38 simprr 771 . . . 4 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → 𝐷 ≠ ∅)
39 wereu 5627 . . . 4 ((𝑤 We 𝐴 ∧ (𝐷 ∈ V ∧ 𝐷𝐴𝐷 ≠ ∅)) → ∃!𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣)
4029, 35, 37, 38, 39syl13anc 1372 . . 3 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → ∃!𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣)
41 riotacl 7325 . . 3 (∃!𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣 → (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣) ∈ 𝐷)
4240, 41syl 17 . 2 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → (𝑣𝐷𝑢𝐷 ¬ 𝑢𝑤𝑣) ∈ 𝐷)
4328, 42eqeltrd 2838 1 ((𝑥 ∈ On ∧ (𝑤 We 𝐴𝐷 ≠ ∅)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝐷)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 396   = wceq 1541  wcel 2106  wne 2941  wral 3062  ∃!wreu 3349  {crab 3405  Vcvv 3443  wss 3908  c0 4280   class class class wbr 5103  cmpt 5186   Or wor 5542   We wwe 5585  ran crn 5632  cres 5633  cima 5634  Oncon0 6315  Fun wfun 6487   Fn wfn 6488  cfv 6493  crio 7306  recscrecs 8308
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2708  ax-rep 5240  ax-sep 5254  ax-nul 5261  ax-pr 5382  ax-un 7664
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3406  df-v 3445  df-sbc 3738  df-csb 3854  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4560  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4864  df-iun 4954  df-br 5104  df-opab 5166  df-mpt 5187  df-tr 5221  df-id 5529  df-eprel 5535  df-po 5543  df-so 5544  df-fr 5586  df-we 5588  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6251  df-ord 6318  df-on 6319  df-suc 6321  df-iota 6445  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7307  df-ov 7354  df-2nd 7914  df-frecs 8204  df-wrecs 8235  df-recs 8309
This theorem is referenced by:  zorn2lem2  10391  zorn2lem3  10392  zorn2lem4  10393  zorn2lem5  10394
  Copyright terms: Public domain W3C validator