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Theorem unidom 4818
Description: An upper bound for the cardinality of a union. Theorem 10.47 of [TakeutiZaring] p. 98.
Hypotheses
Ref Expression
unidom.1 A V
unidom.2 B V
Assertion
Ref Expression
unidom (x A x BA (A × B))
Distinct variable groups:   x,A   x,B

Proof of Theorem unidom
StepHypRef Expression
1 unidom.1 . . . . . . 7 A V
21uniex 2876 . . . . . 6 A V
3 id 59 . . . . . . . . . . . . . 14 (x = yx = y)
4 fveq2 3730 . . . . . . . . . . . . . 14 (x = y → (hx) = (hy))
53, 4eleq12d 1545 . . . . . . . . . . . . 13 (x = y → (x (hx) ↔ y (hy)))
64eleq1d 1543 . . . . . . . . . . . . 13 (x = y → ((hx) A ↔ (hy) A))
75, 6anbi12d 630 . . . . . . . . . . . 12 (x = y → ((x (hx) (hx) A) ↔ (y (hy) (hy) A)))
87rcla4cv 1877 . . . . . . . . . . 11 (x A(x (hx) (hx) A) → (y A → (y (hy) (hy) A)))
9 pm3.27 323 . . . . . . . . . . 11 ((y (hy) (hy) A) → (hy) A)
108, 9syl6 22 . . . . . . . . . 10 (x A(x (hx) (hx) A) → (y A → (hy) A))
1110adantl 390 . . . . . . . . 9 ((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) → (y A → (hy) A))
12 fveq2 3730 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (x = (hy) → (fx) = (f ‘(hy)))
13 f1eq1 3666 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((fx) = (f ‘(hy)) → ((fx):x1-1B ↔ (f ‘(hy)):x1-1B))
1412, 13syl 10 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (x = (hy) → ((fx):x1-1B ↔ (f ‘(hy)):x1-1B))
15 f1eq2 3667 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (x = (hy) → ((f ‘(hy)):x1-1B ↔ (f ‘(hy)):(hy)–1-1B))
1614, 15bitrd 530 . . . . . . . . . . . . . . 15 (x = (hy) → ((fx):x1-1B ↔ (f ‘(hy)):(hy)–1-1B))
1716rcla4v 1876 . . . . . . . . . . . . . 14 ((hy) A → (x A (fx):x1-1B → (f ‘(hy)):(hy)–1-1B))
18 f1f 3671 . . . . . . . . . . . . . 14 ((f ‘(hy)):(hy)–1-1B → (f ‘(hy)):(hy)–→B)
1917, 18syl6 22 . . . . . . . . . . . . 13 ((hy) A → (x A (fx):x1-1B → (f ‘(hy)):(hy)–→B))
20 ffvelrn 3820 . . . . . . . . . . . . . 14 (((f ‘(hy)):(hy)–→B y (hy)) → ((f ‘(hy)) ‘y) B)
2120expcom 374 . . . . . . . . . . . . 13 (y (hy) → ((f ‘(hy)):(hy)–→B → ((f ‘(hy)) ‘y) B))
2219, 21sylan9r 471 . . . . . . . . . . . 12 ((y (hy) (hy) A) → (x A (fx):x1-1B → ((f ‘(hy)) ‘y) B))
238, 22syl6 22 . . . . . . . . . . 11 (x A(x (hx) (hx) A) → (y A → (x A (fx):x1-1B → ((f ‘(hy)) ‘y) B)))
2423com3r 35 . . . . . . . . . 10 (x A (fx):x1-1B → (x A(x (hx) (hx) A) → (y A → ((f ‘(hy)) ‘y) B)))
2524imp 350 . . . . . . . . 9 ((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) → (y A → ((f ‘(hy)) ‘y) B))
2611, 25jcad 602 . . . . . . . 8 ((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) → (y A → ((hy) A ((f ‘(hy)) ‘y) B)))
27 opelxpi 3223 . . . . . . . 8 (((hy) A ((f ‘(hy)) ‘y) B) → (hy), ((f ‘(hy)) ‘y) (A × B))
2826, 27syl6 22 . . . . . . 7 ((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) → (y A(hy), ((f ‘(hy)) ‘y) (A × B)))
29 fveq2 3730 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((hy) = (hz) → (f ‘(hy)) = (f ‘(hz)))
3029fveq1d 3732 . . . . . . . . . . . . . 14 ((hy) = (hz) → ((f ‘(hy)) ‘z) = ((f ‘(hz)) ‘z))
3130eqeq2d 1489 . . . . . . . . . . . . 13 ((hy) = (hz) → (((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hy)) ‘z) ↔ ((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hz)) ‘z)))
3231adantl 390 . . . . . . . . . . . 12 ((((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) (y A z A)) (hy) = (hz)) → (((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hy)) ‘z) ↔ ((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hz)) ‘z)))
33 f1fveq 3882 . . . . . . . . . . . . . 14 (((f ‘(hy)):(hy)–1-1B (y (hy) z (hy))) → (((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hy)) ‘z) ↔ y = z))
3433biimpd 153 . . . . . . . . . . . . 13 (((f ‘(hy)):(hy)–1-1B (y (hy) z (hy))) → (((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hy)) ‘z) → y = z))
3517adantl 390 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((y (hy) (hy) A) → (x A (fx):x1-1B → (f ‘(hy)):(hy)–1-1B))
368, 35syl6 22 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (x A(x (hx) (hx) A) → (y A → (x A (fx):x1-1B → (f ‘(hy)):(hy)–1-1B)))
3736com3r 35 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (x A (fx):x1-1B → (x A(x (hx) (hx) A) → (y A → (f ‘(hy)):(hy)–1-1B)))
3837imp31 362 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) y A) → (f ‘(hy)):(hy)–1-1B)
3938adantrr 397 . . . . . . . . . . . . . 14 (((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) (y A z A)) → (f ‘(hy)):(hy)–1-1B)
4039adantr 391 . . . . . . . . . . . . 13 ((((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) (y A z A)) (hy) = (hz)) → (f ‘(hy)):(hy)–1-1B)
41 pm3.26 319 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((y (hy) (hy) A) → y (hy))
428, 41syl6 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (x A(x (hx) (hx) A) → (y Ay (hy)))
4342adantr 391 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((x A(x (hx) (hx) A) (hy) = (hz)) → (y Ay (hy)))
44 id 59 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (x = zx = z)
45 fveq2 3730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (x = z → (hx) = (hz))
4644, 45eleq12d 1545 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (x = z → (x (hx) ↔ z (hz)))
4745eleq1d 1543 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (x = z → ((hx) A ↔ (hz) A))
4846, 47anbi12d 630 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (x = z → ((x (hx) (hx) A) ↔ (z (hz) (hz) A)))
4948rcla4cv 1877 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (x A(x (hx) (hx) A) → (z A → (z (hz) (hz) A)))
50 pm3.26 319 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((z (hz) (hz) A) → z (hz))
5149, 50syl6 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (x A(x (hx) (hx) A) → (z Az (hz)))
52 eleq2 1538 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((hy) = (hz) → (z (hy) ↔ z (hz)))
5352biimprd 154 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((hy) = (hz) → (z (hz) → z (hy)))
5451, 53sylan9 470 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((x A(x (hx) (hx) A) (hy) = (hz)) → (z Az (hy)))
5543, 54anim12d 560 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((x A(x (hx) (hx) A) (hy) = (hz)) → ((y A z A) → (y (hy) z (hy))))
5655imp 350 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((x A(x (hx) (hx) A) (hy) = (hz)) (y A z A)) → (y (hy) z (hy)))
5756an1rs 491 . . . . . . . . . . . . . 14 (((x A(x (hx) (hx) A) (y A z A)) (hy) = (hz)) → (y (hy) z (hy)))
5857adantlll 398 . . . . . . . . . . . . 13 ((((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) (y A z A)) (hy) = (hz)) → (y (hy) z (hy)))
5934, 40, 58sylanc 473 . . . . . . . . . . . 12 ((((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) (y A z A)) (hy) = (hz)) → (((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hy)) ‘z) → y = z))
6032, 59sylbird 205 . . . . . . . . . . 11 ((((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) (y A z A)) (hy) = (hz)) → (((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hz)) ‘z) → y = z))
6160expimpd 375 . . . . . . . . . 10 (((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) (y A z A)) → (((hy) = (hz) ((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hz)) ‘z)) → y = z))
62 fvex 3738 . . . . . . . . . . 11 (hy) V
63 fvex 3738 . . . . . . . . . . 11 ((f ‘(hy)) ‘y) V
64 fvex 3738 . . . . . . . . . . 11 ((f ‘(hz)) ‘z) V
6562, 63, 64opth 2793 . . . . . . . . . 10 ((hy), ((f ‘(hy)) ‘y) = (hz), ((f ‘(hz)) ‘z) ↔ ((hy) = (hz) ((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hz)) ‘z)))
6661, 65syl5ib 206 . . . . . . . . 9 (((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) (y A z A)) → ((hy), ((f ‘(hy)) ‘y) = (hz), ((f ‘(hz)) ‘z)y = z))
67 fveq2 3730 . . . . . . . . . 10 (y = z → (hy) = (hz))
6867fveq2d 3734 . . . . . . . . . . . 12 (y = z → (f ‘(hy)) = (f ‘(hz)))
6968fveq1d 3732 . . . . . . . . . . 11 (y = z → ((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hz)) ‘y))
70 fveq2 3730 . . . . . . . . . . 11 (y = z → ((f ‘(hz)) ‘y) = ((f ‘(hz)) ‘z))
7169, 70eqtrd 1510 . . . . . . . . . 10 (y = z → ((f ‘(hy)) ‘y) = ((f ‘(hz)) ‘z))
7267, 71opeq12d 2499 . . . . . . . . 9 (y = z(hy), ((f ‘(hy)) ‘y) = (hz), ((f ‘(hz)) ‘z))
7366, 72impbid1 519 . . . . . . . 8 (((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) (y A z A)) → ((hy), ((f ‘(hy)) ‘y) = (hz), ((f ‘(hz)) ‘z)y = z))
7473ex 373 . . . . . . 7 ((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) → ((y A z A) → ((hy), ((f ‘(hy)) ‘y) = (hz), ((f ‘(hz)) ‘z)y = z)))
7528, 74dom2d 4410 . . . . . 6 ((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) → (A VA (A × B)))
762, 75mpi 44 . . . . 5 ((x A (fx):x1-1B x A(x (hx) (hx) A)) → A (A × B))
7776ex 373 . . . 4 (x A (fx):x1-1B → (x A(x (hx) (hx) A) → A (A × B)))
787719.23adv 1216 . . 3 (x A (fx):x1-1B → (hx A(x (hx) (hx) A) → A (A × B)))
797819.23aiv 1297 . 2 (fx A (fx):x1-1B → (hx A(x (hx) (hx) A) → A (A × B)))
80 unidom.2 . . . . 5 B V
8180brdom 4384 . . . 4 (x Bg g:x1-1B)
8281ralbii 1670 . . 3 (x A x Bx A g g:x1-1B)
83 f1eq1 3666 . . . 4 (g = (fx) → (g:x1-1B ↔ (fx):x1-1B))
841, 83ac6s3 4769 . . 3 (x A g g:x1-1Bfx A (fx):x1-1B)
8582, 84sylbi 199 . 2 (x A x Bfx A (fx):x1-1B)
86 eleq2 1538 . . . . . 6 (g = (hx) → (x gx (hx)))
87 eleq1 1537 . . . . . 6 (g = (hx) → (g A ↔ (hx) A))
8886, 87anbi12d 630 . . . . 5 (g = (hx) → ((x g g A) ↔ (x (hx) (hx) A)))
892, 88ac6s3 4769 . . . 4 (x Ag(x g g A) → hx A(x (hx) (hx) A))
90 eluni 2510 . . . . 5 (x Ag(x g g A))
9190biimp 151 . . . 4 (x Ag(x g g A))
9289, 91mprg 1703 . . 3 hx A(x (hx) (hx) A)
9392a1i 8 . 2 (x A x Bhx A(x (hx) (hx) A))
9479, 85, 93sylc 68 1 (x A x BA (A × B))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   → wi 3   ↔ wb 146   wa 223   = wceq 958   wcel 960  wex 982  wral 1648  Vcvv 1814  cop 2415  cuni 2507   class class class wbr 2624   × cxp 3174  –→wf 3184  –1-1wf1 3185   ‘cfv 3188   cdom 4371
This theorem is referenced by:  unidomg 4819
This theorem was proved from axioms:  ax-1 4  ax-2 5  ax-3 6  ax-mp 7  ax-7 964  ax-gen 965  ax-8 966  ax-9 967  ax-10 968  ax-11 969  ax-12 970  ax-13 971  ax-14 972  ax-17 973  ax-4 975  ax-5o 977  ax-6o 980  ax-9o 1125  ax-10o 1142  ax-16 1212  ax-11o 1220  ax-ext 1462  ax-rep 2698  ax-sep 2708  ax-nul 2715  ax-pow 2748  ax-pr 2785  ax-un 2872  ax-reg 4602  ax-inf2 4634  ax-ac 4754
This theorem depends on definitions:  df-bi 147  df-or 224  df-an 225  df-3or 778  df-3an 779  df-ex 983  df-sb 1174  df-eu 1384  df-mo 1385  df-clab 1467  df-cleq 1472  df-clel 1475  df-ne 1590  df-ral 1652  df-rex 1653  df-reu 1654  df-rab 1655  df-v 1815  df-sbc 1945  df-dif 2052  df-un 2053  df-in 2054  df-ss 2056  df-nul 2284  df-if 2366  df-pw 2406  df-sn 2416  df-pr 2417  df-tp 2419  df-op 2420  df-uni 2508  df-int 2538  df-iun 2572  df-iin 2573  df-br 2625  df-opab 2672  df-tr 2686  df-eprel 2838  df-id 2841  df-po 2846  df-so 2856  df-fr 2923  df-we 2940  df-ord 2957  df-on 2958  df-lim 2959  df-suc 2960  df-om 3138  df-xp 3190  df-rel 3191  df-cnv 3192  df-co 3193  df-dm 3194  df-rn 3195  df-res 3196  df-ima 3197  df-fun 3198  df-fn 3199  df-f 3200  df-f1 3201  df-fo 3202  df-f1o 3203  df-fv 3204  df-rdg 3938  df-en 4374  df-dom 4375  df-r1 4653  df-rank 4654
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