Theorem fncnv 4965

Description: Single-rootedness (see funcnv 4960) of a class cut down by a cross product. (Contributed by NM, 5-Mar-2007.)

Assertion

Ref	Expression
fncnv	⊢ (◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) Fn 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦

Proof of Theorem fncnv

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-fn 4905	. 2 ⊢ (◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) Fn 𝐵 ↔ (Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ dom ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵))
2		df-rn 4356	. . . 4 ⊢ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = dom ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))
3	2	eqeq1i 2047	. . 3 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ↔ dom ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵)
4	3	anbi2i 430	. 2 ⊢ ((Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵) ↔ (Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ dom ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵))
5		rninxp 4764	. . . . 5 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)
6	5	anbi1i 431	. . . 4 ⊢ ((ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦) ↔ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
7		funcnv 4960	. . . . . 6 ⊢ (Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ↔ ∀𝑦 ∈ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦)
8		raleq 2505	. . . . . . 7 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 → (∀𝑦 ∈ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦))
9		biimt 230	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → (∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)))
10		moanimv 1975	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃*𝑥(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)) ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
11		brinxp2 4407	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥𝑅𝑦))
12		3anan12 897	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥𝑅𝑦) ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
13	11, 12	bitri 173	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
14	13	mobii 1937	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∃*𝑥(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
15		df-rmo 2314	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ↔ ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦))
16	15	imbi2i 215	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦) ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥𝑅𝑦)))
17	10, 14, 16	3bitr4i 201	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
18	9, 17	syl6rbbr 188	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → (∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
19	18	ralbiia 2338	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)
20	8, 19	syl6bb 185	. . . . . 6 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 → (∀𝑦 ∈ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))∃*𝑥 𝑥(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
21	7, 20	syl5bb 181	. . . . 5 ⊢ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 → (Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
22	21	pm5.32i 427	. . . 4 ⊢ ((ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))) ↔ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
23		r19.26 2441	. . . 4 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐵 (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦) ↔ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
24	6, 22, 23	3bitr4i 201	. . 3 ⊢ ((ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
25		ancom 253	. . 3 ⊢ ((Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵) ↔ (ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵 ∧ Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))))
26		reu5 2522	. . . 4 ⊢ (∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ↔ (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
27	26	ralbii 2330	. . 3 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (∃𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∃*𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦))
28	24, 25, 27	3bitr4i 201	. 2 ⊢ ((Fun ◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ ran (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) = 𝐵) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)
29	1, 4, 28	3bitr2i 197	1 ⊢ (◡(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) Fn 𝐵 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ∃!𝑥 ∈ 𝐴 𝑥𝑅𝑦)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 97   ↔ wb 98   ∧ w3a 885   = wceq 1243   ∈ wcel 1393  ∃*wmo 1901  ∀wral 2306  ∃wrex 2307  ∃!wreu 2308  ∃*wrmo 2309   ∩ cin 2916   class class class wbr 3764   × cxp 4343  ^◡ccnv 4344  dom cdm 4345  ran crn 4346  Fun wfun 4896   Fn wfn 4897

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 99  ax-ia2 100  ax-ia3 101  ax-io 630  ax-5 1336  ax-7 1337  ax-gen 1338  ax-ie1 1382  ax-ie2 1383  ax-8 1395  ax-10 1396  ax-11 1397  ax-i12 1398  ax-bndl 1399  ax-4 1400  ax-14 1405  ax-17 1419  ax-i9 1423  ax-ial 1427  ax-i5r 1428  ax-ext 2022  ax-sep 3875  ax-pow 3927  ax-pr 3944

This theorem depends on definitions:  df-bi 110  df-3an 887  df-tru 1246  df-nf 1350  df-sb 1646  df-eu 1903  df-mo 1904  df-clab 2027  df-cleq 2033  df-clel 2036  df-nfc 2167  df-ral 2311  df-rex 2312  df-reu 2313  df-rmo 2314  df-v 2559  df-un 2922  df-in 2924  df-ss 2931  df-pw 3361  df-sn 3381  df-pr 3382  df-op 3384  df-br 3765  df-opab 3819  df-id 4030  df-xp 4351  df-rel 4352  df-cnv 4353  df-co 4354  df-dm 4355  df-rn 4356  df-res 4357  df-ima 4358  df-fun 4904  df-fn 4905

This theorem is referenced by: (None)