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Theorem isssc 14025
Description: Value of the subcategory subset relation when the arguments are known functions. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Jan-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
isssc.1  |-  ( ph  ->  H  Fn  ( S  X.  S ) )
isssc.2  |-  ( ph  ->  J  Fn  ( T  X.  T ) )
isssc.3  |-  ( ph  ->  T  e.  V )
Assertion
Ref Expression
isssc  |-  ( ph  ->  ( H  C_cat  J  <->  ( S  C_  T  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x H y )  C_  ( x J y ) ) ) )
Distinct variable groups:    x, y, H    x, J, y    x, S, y
Allowed substitution hints:    ph( x, y)    T( x, y)    V( x, y)

Proof of Theorem isssc
Dummy variables  t 
s  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 brssc 14019 . . . 4  |-  ( H 
C_cat  J  <->  E. t ( J  Fn  ( t  X.  t )  /\  E. s  e.  ~P  t H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s
) ~P ( J `
 z ) ) )
2 fndm 5547 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( J  Fn  ( t  X.  t )  ->  dom  J  =  ( t  X.  t ) )
32adantl 454 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  J  Fn  ( t  X.  t
) )  ->  dom  J  =  ( t  X.  t ) )
4 isssc.2 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  J  Fn  ( T  X.  T ) )
54adantr 453 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  J  Fn  ( t  X.  t
) )  ->  J  Fn  ( T  X.  T
) )
6 fndm 5547 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( J  Fn  ( T  X.  T )  ->  dom  J  =  ( T  X.  T ) )
75, 6syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  J  Fn  ( t  X.  t
) )  ->  dom  J  =  ( T  X.  T ) )
83, 7eqtr3d 2472 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  J  Fn  ( t  X.  t
) )  ->  (
t  X.  t )  =  ( T  X.  T ) )
98dmeqd 5075 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  J  Fn  ( t  X.  t
) )  ->  dom  ( t  X.  t
)  =  dom  ( T  X.  T ) )
10 dmxpid 5092 . . . . . . . . 9  |-  dom  (
t  X.  t )  =  t
11 dmxpid 5092 . . . . . . . . 9  |-  dom  ( T  X.  T )  =  T
129, 10, 113eqtr3g 2493 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  J  Fn  ( t  X.  t
) )  ->  t  =  T )
1312ex 425 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( J  Fn  (
t  X.  t )  ->  t  =  T ) )
14 id 21 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  T  ->  t  =  T )
1514, 14xpeq12d 4906 . . . . . . . . 9  |-  ( t  =  T  ->  (
t  X.  t )  =  ( T  X.  T ) )
1615fneq2d 5540 . . . . . . . 8  |-  ( t  =  T  ->  ( J  Fn  ( t  X.  t )  <->  J  Fn  ( T  X.  T
) ) )
174, 16syl5ibrcom 215 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( t  =  T  ->  J  Fn  (
t  X.  t ) ) )
1813, 17impbid 185 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( J  Fn  (
t  X.  t )  <-> 
t  =  T ) )
1918anbi1d 687 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( J  Fn  ( t  X.  t
)  /\  E. s  e.  ~P  t H  e.  X_ z  e.  (
s  X.  s ) ~P ( J `  z ) )  <->  ( t  =  T  /\  E. s  e.  ~P  t H  e.  X_ z  e.  (
s  X.  s ) ~P ( J `  z ) ) ) )
2019exbidv 1637 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( E. t ( J  Fn  ( t  X.  t )  /\  E. s  e.  ~P  t H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s
) ~P ( J `
 z ) )  <->  E. t ( t  =  T  /\  E. s  e.  ~P  t H  e.  X_ z  e.  (
s  X.  s ) ~P ( J `  z ) ) ) )
211, 20syl5bb 250 . . 3  |-  ( ph  ->  ( H  C_cat  J  <->  E. t
( t  =  T  /\  E. s  e. 
~P  t H  e.  X_ z  e.  (
s  X.  s ) ~P ( J `  z ) ) ) )
22 isssc.3 . . . 4  |-  ( ph  ->  T  e.  V )
23 pweq 3804 . . . . . 6  |-  ( t  =  T  ->  ~P t  =  ~P T
)
2423rexeqdv 2913 . . . . 5  |-  ( t  =  T  ->  ( E. s  e.  ~P  t H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s
) ~P ( J `
 z )  <->  E. s  e.  ~P  T H  e.  X_ z  e.  (
s  X.  s ) ~P ( J `  z ) ) )
2524ceqsexgv 3070 . . . 4  |-  ( T  e.  V  ->  ( E. t ( t  =  T  /\  E. s  e.  ~P  t H  e.  X_ z  e.  (
s  X.  s ) ~P ( J `  z ) )  <->  E. s  e.  ~P  T H  e.  X_ z  e.  (
s  X.  s ) ~P ( J `  z ) ) )
2622, 25syl 16 . . 3  |-  ( ph  ->  ( E. t ( t  =  T  /\  E. s  e.  ~P  t H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s
) ~P ( J `
 z ) )  <->  E. s  e.  ~P  T H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s
) ~P ( J `
 z ) ) )
2721, 26bitrd 246 . 2  |-  ( ph  ->  ( H  C_cat  J  <->  E. s  e.  ~P  T H  e.  X_ z  e.  (
s  X.  s ) ~P ( J `  z ) ) )
28 df-rex 2713 . . 3  |-  ( E. s  e.  ~P  T H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s
) ~P ( J `
 z )  <->  E. s
( s  e.  ~P T  /\  H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s ) ~P ( J `  z )
) )
29 3anass 941 . . . . . . . 8  |-  ( ( H  e.  _V  /\  H  Fn  ( s  X.  s )  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `
 z )  e. 
~P ( J `  z ) )  <->  ( H  e.  _V  /\  ( H  Fn  ( s  X.  s )  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `
 z )  e. 
~P ( J `  z ) ) ) )
30 elixp2 7069 . . . . . . . 8  |-  ( H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s ) ~P ( J `  z )  <->  ( H  e.  _V  /\  H  Fn  ( s  X.  s
)  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) ) )
31 vex 2961 . . . . . . . . . . . 12  |-  s  e. 
_V
3231, 31xpex 4993 . . . . . . . . . . 11  |-  ( s  X.  s )  e. 
_V
33 fnex 5964 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( H  Fn  ( s  X.  s )  /\  ( s  X.  s
)  e.  _V )  ->  H  e.  _V )
3432, 33mpan2 654 . . . . . . . . . 10  |-  ( H  Fn  ( s  X.  s )  ->  H  e.  _V )
3534adantr 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( H  Fn  ( s  X.  s )  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z ) )  ->  H  e.  _V )
3635pm4.71ri 616 . . . . . . . 8  |-  ( ( H  Fn  ( s  X.  s )  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z ) )  <-> 
( H  e.  _V  /\  ( H  Fn  (
s  X.  s )  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) ) ) )
3729, 30, 363bitr4i 270 . . . . . . 7  |-  ( H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s ) ~P ( J `  z )  <->  ( H  Fn  ( s  X.  s
)  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) ) )
38 fndm 5547 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( H  Fn  ( s  X.  s )  ->  dom  H  =  ( s  X.  s ) )
3938adantl 454 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  H  Fn  ( s  X.  s
) )  ->  dom  H  =  ( s  X.  s ) )
40 isssc.1 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  H  Fn  ( S  X.  S ) )
4140adantr 453 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  H  Fn  ( s  X.  s
) )  ->  H  Fn  ( S  X.  S
) )
42 fndm 5547 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( H  Fn  ( S  X.  S )  ->  dom  H  =  ( S  X.  S ) )
4341, 42syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  H  Fn  ( s  X.  s
) )  ->  dom  H  =  ( S  X.  S ) )
4439, 43eqtr3d 2472 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  H  Fn  ( s  X.  s
) )  ->  (
s  X.  s )  =  ( S  X.  S ) )
4544dmeqd 5075 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  H  Fn  ( s  X.  s
) )  ->  dom  ( s  X.  s
)  =  dom  ( S  X.  S ) )
46 dmxpid 5092 . . . . . . . . . . 11  |-  dom  (
s  X.  s )  =  s
47 dmxpid 5092 . . . . . . . . . . 11  |-  dom  ( S  X.  S )  =  S
4845, 46, 473eqtr3g 2493 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  H  Fn  ( s  X.  s
) )  ->  s  =  S )
4948ex 425 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( H  Fn  (
s  X.  s )  ->  s  =  S ) )
50 id 21 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( s  =  S  ->  s  =  S )
5150, 50xpeq12d 4906 . . . . . . . . . . 11  |-  ( s  =  S  ->  (
s  X.  s )  =  ( S  X.  S ) )
5251fneq2d 5540 . . . . . . . . . 10  |-  ( s  =  S  ->  ( H  Fn  ( s  X.  s )  <->  H  Fn  ( S  X.  S
) ) )
5340, 52syl5ibrcom 215 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( s  =  S  ->  H  Fn  (
s  X.  s ) ) )
5449, 53impbid 185 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( H  Fn  (
s  X.  s )  <-> 
s  =  S ) )
5554anbi1d 687 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( H  Fn  ( s  X.  s
)  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) )  <->  ( s  =  S  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) ) ) )
5637, 55syl5bb 250 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s ) ~P ( J `  z )  <->  ( s  =  S  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z ) ) ) )
5756anbi2d 686 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( s  e. 
~P T  /\  H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s ) ~P ( J `  z ) )  <->  ( s  e.  ~P T  /\  (
s  =  S  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z ) ) ) ) )
58 an12 774 . . . . 5  |-  ( ( s  e.  ~P T  /\  ( s  =  S  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) ) )  <->  ( s  =  S  /\  (
s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z
)  e.  ~P ( J `  z )
) ) )
5957, 58syl6bb 254 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( s  e. 
~P T  /\  H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s ) ~P ( J `  z ) )  <->  ( s  =  S  /\  (
s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z
)  e.  ~P ( J `  z )
) ) ) )
6059exbidv 1637 . . 3  |-  ( ph  ->  ( E. s ( s  e.  ~P T  /\  H  e.  X_ z  e.  ( s  X.  s
) ~P ( J `
 z ) )  <->  E. s ( s  =  S  /\  ( s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z ) ) ) ) )
6128, 60syl5bb 250 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. s  e. 
~P  T H  e.  X_ z  e.  (
s  X.  s ) ~P ( J `  z )  <->  E. s
( s  =  S  /\  ( s  e. 
~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `
 z )  e. 
~P ( J `  z ) ) ) ) )
62 exsimpl 1603 . . . . 5  |-  ( E. s ( s  =  S  /\  ( s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z ) ) )  ->  E. s 
s  =  S )
63 isset 2962 . . . . 5  |-  ( S  e.  _V  <->  E. s 
s  =  S )
6462, 63sylibr 205 . . . 4  |-  ( E. s ( s  =  S  /\  ( s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z ) ) )  ->  S  e.  _V )
6564a1i 11 . . 3  |-  ( ph  ->  ( E. s ( s  =  S  /\  ( s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) ) )  ->  S  e.  _V ) )
66 ssexg 4352 . . . . . 6  |-  ( ( S  C_  T  /\  T  e.  V )  ->  S  e.  _V )
6766expcom 426 . . . . 5  |-  ( T  e.  V  ->  ( S  C_  T  ->  S  e.  _V ) )
6822, 67syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( S  C_  T  ->  S  e.  _V )
)
6968adantrd 456 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( S  C_  T  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x H y )  C_  (
x J y ) )  ->  S  e.  _V ) )
7031elpw 3807 . . . . . . 7  |-  ( s  e.  ~P T  <->  s  C_  T )
71 sseq1 3371 . . . . . . 7  |-  ( s  =  S  ->  (
s  C_  T  <->  S  C_  T
) )
7270, 71syl5bb 250 . . . . . 6  |-  ( s  =  S  ->  (
s  e.  ~P T  <->  S 
C_  T ) )
7351raleqdv 2912 . . . . . . 7  |-  ( s  =  S  ->  ( A. z  e.  (
s  X.  s ) ( H `  z
)  e.  ~P ( J `  z )  <->  A. z  e.  ( S  X.  S ) ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z ) ) )
74 fvex 5745 . . . . . . . . . 10  |-  ( H `
 z )  e. 
_V
7574elpw 3807 . . . . . . . . 9  |-  ( ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z )  <->  ( H `  z )  C_  ( J `  z )
)
76 fveq2 5731 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  <. x ,  y
>.  ->  ( H `  z )  =  ( H `  <. x ,  y >. )
)
77 df-ov 6087 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x H y )  =  ( H `  <. x ,  y >. )
7876, 77syl6eqr 2488 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  <. x ,  y
>.  ->  ( H `  z )  =  ( x H y ) )
79 fveq2 5731 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  <. x ,  y
>.  ->  ( J `  z )  =  ( J `  <. x ,  y >. )
)
80 df-ov 6087 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x J y )  =  ( J `  <. x ,  y >. )
8179, 80syl6eqr 2488 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  <. x ,  y
>.  ->  ( J `  z )  =  ( x J y ) )
8278, 81sseq12d 3379 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  <. x ,  y
>.  ->  ( ( H `
 z )  C_  ( J `  z )  <-> 
( x H y )  C_  ( x J y ) ) )
8375, 82syl5bb 250 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  <. x ,  y
>.  ->  ( ( H `
 z )  e. 
~P ( J `  z )  <->  ( x H y )  C_  ( x J y ) ) )
8483ralxp 5019 . . . . . . 7  |-  ( A. z  e.  ( S  X.  S ) ( H `
 z )  e. 
~P ( J `  z )  <->  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x H y )  C_  ( x J y ) )
8573, 84syl6bb 254 . . . . . 6  |-  ( s  =  S  ->  ( A. z  e.  (
s  X.  s ) ( H `  z
)  e.  ~P ( J `  z )  <->  A. x  e.  S  A. y  e.  S  (
x H y ) 
C_  ( x J y ) ) )
8672, 85anbi12d 693 . . . . 5  |-  ( s  =  S  ->  (
( s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) )  <->  ( S  C_  T  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x H y )  C_  (
x J y ) ) ) )
8786ceqsexgv 3070 . . . 4  |-  ( S  e.  _V  ->  ( E. s ( s  =  S  /\  ( s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s ) ( H `  z )  e.  ~P ( J `
 z ) ) )  <->  ( S  C_  T  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x H y )  C_  (
x J y ) ) ) )
8887a1i 11 . . 3  |-  ( ph  ->  ( S  e.  _V  ->  ( E. s ( s  =  S  /\  ( s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) ) )  <->  ( S  C_  T  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x H y )  C_  ( x J y ) ) ) ) )
8965, 69, 88pm5.21ndd 345 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. s ( s  =  S  /\  ( s  e.  ~P T  /\  A. z  e.  ( s  X.  s
) ( H `  z )  e.  ~P ( J `  z ) ) )  <->  ( S  C_  T  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x H y )  C_  ( x J y ) ) ) )
9027, 61, 893bitrd 272 1  |-  ( ph  ->  ( H  C_cat  J  <->  ( S  C_  T  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x H y )  C_  ( x J y ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 178    /\ wa 360    /\ w3a 937   E.wex 1551    = wceq 1653    e. wcel 1726   A.wral 2707   E.wrex 2708   _Vcvv 2958    C_ wss 3322   ~Pcpw 3801   <.cop 3819   class class class wbr 4215    X. cxp 4879   dom cdm 4881    Fn wfn 5452   ` cfv 5457  (class class class)co 6084   X_cixp 7066    C_cat cssc 14012
This theorem is referenced by:  ssc1  14026  ssc2  14027  sscres  14028  ssctr  14030
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1627  ax-9 1667  ax-8 1688  ax-13 1728  ax-14 1730  ax-6 1745  ax-7 1750  ax-11 1762  ax-12 1951  ax-ext 2419  ax-rep 4323  ax-sep 4333  ax-nul 4341  ax-pow 4380  ax-pr 4406  ax-un 4704
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3an 939  df-tru 1329  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1660  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-ral 2712  df-rex 2713  df-reu 2714  df-rab 2716  df-v 2960  df-sbc 3164  df-csb 3254  df-dif 3325  df-un 3327  df-in 3329  df-ss 3336  df-nul 3631  df-if 3742  df-pw 3803  df-sn 3822  df-pr 3823  df-op 3825  df-uni 4018  df-iun 4097  df-br 4216  df-opab 4270  df-mpt 4271  df-id 4501  df-xp 4887  df-rel 4888  df-cnv 4889  df-co 4890  df-dm 4891  df-rn 4892  df-res 4893  df-ima 4894  df-iota 5421  df-fun 5459  df-fn 5460  df-f 5461  df-f1 5462  df-fo 5463  df-f1o 5464  df-fv 5465  df-ov 6087  df-ixp 7067  df-ssc 14015
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