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Theorem pwfi2f1o 27228
Description: The pw2f1o 7205 bijection relates finitely supported indicator functions on a two-element set to finite subsets. MOVABLE (Contributed by Stefan O'Rear, 10-Jul-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
pwfi2f1o.s  |-  S  =  { y  e.  ( 2o  ^m  A )  |  ( `' y
" ( _V  \  { (/) } ) )  e.  Fin }
pwfi2f1o.f  |-  F  =  ( x  e.  S  |->  ( `' x " { 1o } ) )
Assertion
Ref Expression
pwfi2f1o  |-  ( A  e.  V  ->  F : S -1-1-onto-> ( ~P A  i^i  Fin ) )
Distinct variable groups:    x, y, A    x, S    x, V, y
Allowed substitution hints:    S( y)    F( x, y)

Proof of Theorem pwfi2f1o
StepHypRef Expression
1 eqid 2435 . . . . 5  |-  ( x  e.  ( 2o  ^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) )  =  ( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
21pw2f1o2 27100 . . . 4  |-  ( A  e.  V  ->  (
x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) : ( 2o  ^m  A
)
-1-1-onto-> ~P A )
3 f1of1 5665 . . . 4  |-  ( ( x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) : ( 2o  ^m  A
)
-1-1-onto-> ~P A  ->  ( x  e.  ( 2o  ^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) : ( 2o  ^m  A
) -1-1-> ~P A )
42, 3syl 16 . . 3  |-  ( A  e.  V  ->  (
x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) : ( 2o  ^m  A
) -1-1-> ~P A )
5 pwfi2f1o.s . . . 4  |-  S  =  { y  e.  ( 2o  ^m  A )  |  ( `' y
" ( _V  \  { (/) } ) )  e.  Fin }
6 ssrab2 3420 . . . 4  |-  { y  e.  ( 2o  ^m  A )  |  ( `' y " ( _V  \  { (/) } ) )  e.  Fin }  C_  ( 2o  ^m  A
)
75, 6eqsstri 3370 . . 3  |-  S  C_  ( 2o  ^m  A )
8 f1ores 5681 . . 3  |-  ( ( ( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) ) : ( 2o  ^m  A ) -1-1-> ~P A  /\  S  C_  ( 2o 
^m  A ) )  ->  ( ( x  e.  ( 2o  ^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S ) : S -1-1-onto-> (
( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
" S ) )
94, 7, 8sylancl 644 . 2  |-  ( A  e.  V  ->  (
( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S ) : S -1-1-onto-> (
( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
" S ) )
10 elmapi 7030 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  ( 2o  ^m  A )  ->  y : A --> 2o )
1110adantl 453 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  V  /\  y  e.  ( 2o  ^m  A ) )  -> 
y : A --> 2o )
12 fsuppeq 27227 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y : A --> 2o  ->  ( `' y " ( _V  \  { (/) } ) )  =  ( `' y " ( 2o 
\  { (/) } ) ) )
1311, 12syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  V  /\  y  e.  ( 2o  ^m  A ) )  -> 
( `' y "
( _V  \  { (/)
} ) )  =  ( `' y "
( 2o  \  { (/)
} ) ) )
14 df-2o 6717 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2o  =  suc  1o
15 df-suc 4579 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  suc  1o  =  ( 1o  u.  { 1o } )
1615equncomi 3485 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  suc  1o  =  ( { 1o }  u.  1o )
1714, 16eqtri 2455 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  2o  =  ( { 1o }  u.  1o )
18 df1o2 6728 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  1o  =  { (/) }
1918eqcomi 2439 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  { (/) }  =  1o
2017, 19difeq12i 3455 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 2o 
\  { (/) } )  =  ( ( { 1o }  u.  1o )  \  1o )
21 difun2 3699 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( { 1o }  u.  1o )  \  1o )  =  ( { 1o }  \  1o )
22 incom 3525 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( { 1o }  i^i  1o )  =  ( 1o  i^i  { 1o } )
23 1on 6723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  1o  e.  On
2423onordi 4678 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  Ord  1o
25 orddisj 4611 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( Ord 
1o  ->  ( 1o  i^i  { 1o } )  =  (/) )
2624, 25ax-mp 8 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( 1o 
i^i  { 1o } )  =  (/)
2722, 26eqtri 2455 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( { 1o }  i^i  1o )  =  (/)
28 disj3 3664 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( { 1o }  i^i  1o )  =  (/)  <->  { 1o }  =  ( { 1o }  \  1o ) )
2927, 28mpbi 200 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  { 1o }  =  ( { 1o }  \  1o )
3021, 29eqtr4i 2458 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( { 1o }  u.  1o )  \  1o )  =  { 1o }
3120, 30eqtri 2455 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2o 
\  { (/) } )  =  { 1o }
3231imaeq2i 5193 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( `' y " ( 2o 
\  { (/) } ) )  =  ( `' y " { 1o } )
3313, 32syl6eq 2483 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  V  /\  y  e.  ( 2o  ^m  A ) )  -> 
( `' y "
( _V  \  { (/)
} ) )  =  ( `' y " { 1o } ) )
3433eleq1d 2501 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  V  /\  y  e.  ( 2o  ^m  A ) )  -> 
( ( `' y
" ( _V  \  { (/) } ) )  e.  Fin  <->  ( `' y " { 1o }
)  e.  Fin )
)
35 cnvimass 5216 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( `' y " { 1o } )  C_  dom  y
36 fdm 5587 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y : A --> 2o  ->  dom  y  =  A )
3711, 36syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  V  /\  y  e.  ( 2o  ^m  A ) )  ->  dom  y  =  A
)
3835, 37syl5sseq 3388 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  V  /\  y  e.  ( 2o  ^m  A ) )  -> 
( `' y " { 1o } )  C_  A )
3938biantrurd 495 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  V  /\  y  e.  ( 2o  ^m  A ) )  -> 
( ( `' y
" { 1o }
)  e.  Fin  <->  ( ( `' y " { 1o } )  C_  A  /\  ( `' y " { 1o } )  e. 
Fin ) ) )
4034, 39bitrd 245 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  V  /\  y  e.  ( 2o  ^m  A ) )  -> 
( ( `' y
" ( _V  \  { (/) } ) )  e.  Fin  <->  ( ( `' y " { 1o } )  C_  A  /\  ( `' y " { 1o } )  e. 
Fin ) ) )
41 elfpw 7400 . . . . . . . . 9  |-  ( ( `' y " { 1o } )  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) 
<->  ( ( `' y
" { 1o }
)  C_  A  /\  ( `' y " { 1o } )  e.  Fin ) )
4240, 41syl6bbr 255 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  V  /\  y  e.  ( 2o  ^m  A ) )  -> 
( ( `' y
" ( _V  \  { (/) } ) )  e.  Fin  <->  ( `' y " { 1o }
)  e.  ( ~P A  i^i  Fin )
) )
4342rabbidva 2939 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  V  ->  { y  e.  ( 2o  ^m  A )  |  ( `' y " ( _V  \  { (/) } ) )  e.  Fin }  =  { y  e.  ( 2o  ^m  A )  |  ( `' y
" { 1o }
)  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) } )
44 cnveq 5038 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  y  ->  `' x  =  `' y
)
4544imaeq1d 5194 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  y  ->  ( `' x " { 1o } )  =  ( `' y " { 1o } ) )
4645cbvmptv 4292 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( 2o  ^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) )  =  ( y  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' y " { 1o } ) )
4746mptpreima 5355 . . . . . . 7  |-  ( `' ( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
" ( ~P A  i^i  Fin ) )  =  { y  e.  ( 2o  ^m  A )  |  ( `' y
" { 1o }
)  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) }
4843, 5, 473eqtr4g 2492 . . . . . 6  |-  ( A  e.  V  ->  S  =  ( `' ( x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) "
( ~P A  i^i  Fin ) ) )
4948imaeq2d 5195 . . . . 5  |-  ( A  e.  V  ->  (
( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
" S )  =  ( ( x  e.  ( 2o  ^m  A
)  |->  ( `' x " { 1o } ) ) " ( `' ( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
" ( ~P A  i^i  Fin ) ) ) )
50 f1ofo 5673 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) : ( 2o  ^m  A
)
-1-1-onto-> ~P A  ->  ( x  e.  ( 2o  ^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) : ( 2o  ^m  A
) -onto-> ~P A )
512, 50syl 16 . . . . . 6  |-  ( A  e.  V  ->  (
x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) : ( 2o  ^m  A
) -onto-> ~P A )
52 inss1 3553 . . . . . 6  |-  ( ~P A  i^i  Fin )  C_ 
~P A
53 foimacnv 5684 . . . . . 6  |-  ( ( ( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) ) : ( 2o  ^m  A ) -onto-> ~P A  /\  ( ~P A  i^i  Fin )  C_  ~P A
)  ->  ( (
x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) "
( `' ( x  e.  ( 2o  ^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) "
( ~P A  i^i  Fin ) ) )  =  ( ~P A  i^i  Fin ) )
5451, 52, 53sylancl 644 . . . . 5  |-  ( A  e.  V  ->  (
( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
" ( `' ( x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) ) "
( ~P A  i^i  Fin ) ) )  =  ( ~P A  i^i  Fin ) )
5549, 54eqtrd 2467 . . . 4  |-  ( A  e.  V  ->  (
( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
" S )  =  ( ~P A  i^i  Fin ) )
56 f1oeq3 5659 . . . 4  |-  ( ( ( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
" S )  =  ( ~P A  i^i  Fin )  ->  ( (
( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S ) : S -1-1-onto-> (
( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )
" S )  <->  ( (
x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S ) : S -1-1-onto-> ( ~P A  i^i  Fin )
) )
5755, 56syl 16 . . 3  |-  ( A  e.  V  ->  (
( ( x  e.  ( 2o  ^m  A
)  |->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S ) : S -1-1-onto-> ( ( x  e.  ( 2o  ^m  A
)  |->  ( `' x " { 1o } ) ) " S )  <-> 
( ( x  e.  ( 2o  ^m  A
)  |->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S ) : S -1-1-onto-> ( ~P A  i^i  Fin ) ) )
58 resmpt 5183 . . . . . 6  |-  ( S 
C_  ( 2o  ^m  A )  ->  (
( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S )  =  ( x  e.  S  |->  ( `' x " { 1o } ) ) )
597, 58ax-mp 8 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S )  =  ( x  e.  S  |->  ( `' x " { 1o } ) )
60 pwfi2f1o.f . . . . 5  |-  F  =  ( x  e.  S  |->  ( `' x " { 1o } ) )
6159, 60eqtr4i 2458 . . . 4  |-  ( ( x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S )  =  F
62 f1oeq1 5657 . . . 4  |-  ( ( ( x  e.  ( 2o  ^m  A ) 
|->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S )  =  F  ->  ( ( ( x  e.  ( 2o 
^m  A )  |->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S ) : S -1-1-onto-> ( ~P A  i^i  Fin )  <->  F : S -1-1-onto-> ( ~P A  i^i  Fin ) ) )
6361, 62mp1i 12 . . 3  |-  ( A  e.  V  ->  (
( ( x  e.  ( 2o  ^m  A
)  |->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S ) : S -1-1-onto-> ( ~P A  i^i  Fin )  <->  F : S -1-1-onto-> ( ~P A  i^i  Fin )
) )
6457, 63bitrd 245 . 2  |-  ( A  e.  V  ->  (
( ( x  e.  ( 2o  ^m  A
)  |->  ( `' x " { 1o } ) )  |`  S ) : S -1-1-onto-> ( ( x  e.  ( 2o  ^m  A
)  |->  ( `' x " { 1o } ) ) " S )  <-> 
F : S -1-1-onto-> ( ~P A  i^i  Fin )
) )
659, 64mpbid 202 1  |-  ( A  e.  V  ->  F : S -1-1-onto-> ( ~P A  i^i  Fin ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    = wceq 1652    e. wcel 1725   {crab 2701   _Vcvv 2948    \ cdif 3309    u. cun 3310    i^i cin 3311    C_ wss 3312   (/)c0 3620   ~Pcpw 3791   {csn 3806    e. cmpt 4258   Ord word 4572   suc csuc 4575   `'ccnv 4869   dom cdm 4870    |` cres 4872   "cima 4873   -->wf 5442   -1-1->wf1 5443   -onto->wfo 5444   -1-1-onto->wf1o 5445  (class class class)co 6073   1oc1o 6709   2oc2o 6710    ^m cmap 7010   Fincfn 7101
This theorem is referenced by:  pwfi2en  27229
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2416  ax-rep 4312  ax-sep 4322  ax-nul 4330  ax-pow 4369  ax-pr 4395  ax-un 4693
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2284  df-mo 2285  df-clab 2422  df-cleq 2428  df-clel 2431  df-nfc 2560  df-ne 2600  df-ral 2702  df-rex 2703  df-reu 2704  df-rab 2706  df-v 2950  df-sbc 3154  df-csb 3244  df-dif 3315  df-un 3317  df-in 3319  df-ss 3326  df-pss 3328  df-nul 3621  df-if 3732  df-pw 3793  df-sn 3812  df-pr 3813  df-tp 3814  df-op 3815  df-uni 4008  df-iun 4087  df-br 4205  df-opab 4259  df-mpt 4260  df-tr 4295  df-eprel 4486  df-id 4490  df-po 4495  df-so 4496  df-fr 4533  df-we 4535  df-ord 4576  df-on 4577  df-suc 4579  df-xp 4876  df-rel 4877  df-cnv 4878  df-co 4879  df-dm 4880  df-rn 4881  df-res 4882  df-ima 4883  df-iota 5410  df-fun 5448  df-fn 5449  df-f 5450  df-f1 5451  df-fo 5452  df-f1o 5453  df-fv 5454  df-ov 6076  df-oprab 6077  df-mpt2 6078  df-1st 6341  df-2nd 6342  df-1o 6716  df-2o 6717  df-map 7012
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