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Description: Membership in a class of singleton functions. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Jan-2015)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | elixpsn | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑉 → ( 𝐹 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝐴 } 𝐵 ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝐹 = { 〈 𝐴 , 𝑦 〉 } ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | sneq | ⊢ ( 𝑧 = 𝐴 → { 𝑧 } = { 𝐴 } ) | |
| 2 | 1 | ixpeq1d | ⊢ ( 𝑧 = 𝐴 → X 𝑥 ∈ { 𝑧 } 𝐵 = X 𝑥 ∈ { 𝐴 } 𝐵 ) |
| 3 | 2 | eleq2d | ⊢ ( 𝑧 = 𝐴 → ( 𝐹 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ↔ 𝐹 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝐴 } 𝐵 ) ) |
| 4 | opeq1 | ⊢ ( 𝑧 = 𝐴 → 〈 𝑧 , 𝑦 〉 = 〈 𝐴 , 𝑦 〉 ) | |
| 5 | 4 | sneqd | ⊢ ( 𝑧 = 𝐴 → { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } = { 〈 𝐴 , 𝑦 〉 } ) |
| 6 | 5 | eqeq2d | ⊢ ( 𝑧 = 𝐴 → ( 𝐹 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ↔ 𝐹 = { 〈 𝐴 , 𝑦 〉 } ) ) |
| 7 | 6 | rexbidv | ⊢ ( 𝑧 = 𝐴 → ( ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝐹 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝐹 = { 〈 𝐴 , 𝑦 〉 } ) ) |
| 8 | elex | ⊢ ( 𝐹 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝑧 } 𝐵 → 𝐹 ∈ V ) | |
| 9 | snex | ⊢ { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ∈ V | |
| 10 | eleq1 | ⊢ ( 𝐹 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } → ( 𝐹 ∈ V ↔ { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ∈ V ) ) | |
| 11 | 9 10 | mpbiri | ⊢ ( 𝐹 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } → 𝐹 ∈ V ) |
| 12 | 11 | rexlimivw | ⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝐹 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } → 𝐹 ∈ V ) |
| 13 | eleq1 | ⊢ ( 𝑤 = 𝐹 → ( 𝑤 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ↔ 𝐹 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ) ) | |
| 14 | eqeq1 | ⊢ ( 𝑤 = 𝐹 → ( 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ↔ 𝐹 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ) ) | |
| 15 | 14 | rexbidv | ⊢ ( 𝑤 = 𝐹 → ( ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝐹 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ) ) |
| 16 | vex | ⊢ 𝑤 ∈ V | |
| 17 | 16 | elixp | ⊢ ( 𝑤 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ↔ ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ∀ 𝑥 ∈ { 𝑧 } ( 𝑤 ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐵 ) ) |
| 18 | vex | ⊢ 𝑧 ∈ V | |
| 19 | fveq2 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑧 → ( 𝑤 ‘ 𝑥 ) = ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ) | |
| 20 | 19 | eleq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑧 → ( ( 𝑤 ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐵 ↔ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ) |
| 21 | 18 20 | ralsn | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ { 𝑧 } ( 𝑤 ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐵 ↔ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) |
| 22 | 21 | anbi2i | ⊢ ( ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ∀ 𝑥 ∈ { 𝑧 } ( 𝑤 ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐵 ) ↔ ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ) |
| 23 | simpl | ⊢ ( ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) → 𝑤 Fn { 𝑧 } ) | |
| 24 | fveq2 | ⊢ ( 𝑦 = 𝑧 → ( 𝑤 ‘ 𝑦 ) = ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ) | |
| 25 | 24 | eleq1d | ⊢ ( 𝑦 = 𝑧 → ( ( 𝑤 ‘ 𝑦 ) ∈ 𝐵 ↔ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ) |
| 26 | 18 25 | ralsn | ⊢ ( ∀ 𝑦 ∈ { 𝑧 } ( 𝑤 ‘ 𝑦 ) ∈ 𝐵 ↔ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) |
| 27 | 26 | biimpri | ⊢ ( ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 → ∀ 𝑦 ∈ { 𝑧 } ( 𝑤 ‘ 𝑦 ) ∈ 𝐵 ) |
| 28 | 27 | adantl | ⊢ ( ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) → ∀ 𝑦 ∈ { 𝑧 } ( 𝑤 ‘ 𝑦 ) ∈ 𝐵 ) |
| 29 | ffnfv | ⊢ ( 𝑤 : { 𝑧 } ⟶ 𝐵 ↔ ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ∀ 𝑦 ∈ { 𝑧 } ( 𝑤 ‘ 𝑦 ) ∈ 𝐵 ) ) | |
| 30 | 23 28 29 | sylanbrc | ⊢ ( ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) → 𝑤 : { 𝑧 } ⟶ 𝐵 ) |
| 31 | 18 | fsn2 | ⊢ ( 𝑤 : { 𝑧 } ⟶ 𝐵 ↔ ( ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 = { 〈 𝑧 , ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) 〉 } ) ) |
| 32 | 30 31 | sylib | ⊢ ( ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) → ( ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 = { 〈 𝑧 , ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) 〉 } ) ) |
| 33 | opeq2 | ⊢ ( 𝑦 = ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) → 〈 𝑧 , 𝑦 〉 = 〈 𝑧 , ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) 〉 ) | |
| 34 | 33 | sneqd | ⊢ ( 𝑦 = ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) → { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } = { 〈 𝑧 , ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) 〉 } ) |
| 35 | 34 | rspceeqv | ⊢ ( ( ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 = { 〈 𝑧 , ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) 〉 } ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ) |
| 36 | 32 35 | syl | ⊢ ( ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ) |
| 37 | vex | ⊢ 𝑦 ∈ V | |
| 38 | 18 37 | fvsn | ⊢ ( { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ‘ 𝑧 ) = 𝑦 |
| 39 | id | ⊢ ( 𝑦 ∈ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝐵 ) | |
| 40 | 38 39 | eqeltrid | ⊢ ( 𝑦 ∈ 𝐵 → ( { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) |
| 41 | 18 37 | fnsn | ⊢ { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } Fn { 𝑧 } |
| 42 | 40 41 | jctil | ⊢ ( 𝑦 ∈ 𝐵 → ( { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } Fn { 𝑧 } ∧ ( { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ) |
| 43 | fneq1 | ⊢ ( 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } → ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ↔ { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } Fn { 𝑧 } ) ) | |
| 44 | fveq1 | ⊢ ( 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } → ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) = ( { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ‘ 𝑧 ) ) | |
| 45 | 44 | eleq1d | ⊢ ( 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } → ( ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ↔ ( { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ) |
| 46 | 43 45 | anbi12d | ⊢ ( 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } → ( ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ↔ ( { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } Fn { 𝑧 } ∧ ( { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 47 | 42 46 | syl5ibrcom | ⊢ ( 𝑦 ∈ 𝐵 → ( 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } → ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 48 | 47 | rexlimiv | ⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } → ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ) |
| 49 | 36 48 | impbii | ⊢ ( ( 𝑤 Fn { 𝑧 } ∧ ( 𝑤 ‘ 𝑧 ) ∈ 𝐵 ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ) |
| 50 | 17 22 49 | 3bitri | ⊢ ( 𝑤 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝑤 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ) |
| 51 | 13 15 50 | vtoclbg | ⊢ ( 𝐹 ∈ V → ( 𝐹 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝐹 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ) ) |
| 52 | 8 12 51 | pm5.21nii | ⊢ ( 𝐹 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝐹 = { 〈 𝑧 , 𝑦 〉 } ) |
| 53 | 3 7 52 | vtoclbg | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑉 → ( 𝐹 ∈ X 𝑥 ∈ { 𝐴 } 𝐵 ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝐹 = { 〈 𝐴 , 𝑦 〉 } ) ) |