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Theorem acndom2

Description: A set smaller than one with choice sequences of length A also has choice sequences of length A . (Contributed by Mario Carneiro, 31-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion acndom2 ⊢ X ≼ Y → Y ∈ AC _ A → X ∈ AC _ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 brdomi ⊢ X ≼ Y → ∃ f f : X ⟶ 1-1 Y
2 simplr ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A → Y ∈ AC _ A
3 imassrn ⊢ f g ⁡ x ⊆ ran ⁡ f
4 simplll ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → f : X ⟶ 1-1 Y
5 f1f ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y → f : X ⟶ Y
6 frn ⊢ f : X ⟶ Y → ran ⁡ f ⊆ Y
7 4 5 6 3syl ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → ran ⁡ f ⊆ Y
8 3 7 sstrid ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → f g ⁡ x ⊆ Y
9 elmapi ⊢ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A → g : A ⟶ 𝒫 X ∖ ∅
10 9 adantl ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A → g : A ⟶ 𝒫 X ∖ ∅
11 10 ffvelcdmda ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → g ⁡ x ∈ 𝒫 X ∖ ∅
12 11 eldifad ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → g ⁡ x ∈ 𝒫 X
13 12 elpwid ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → g ⁡ x ⊆ X
14 f1dm ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y → dom ⁡ f = X
15 4 14 syl ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → dom ⁡ f = X
16 13 15 sseqtrrd ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → g ⁡ x ⊆ dom ⁡ f
17 sseqin2 ⊢ g ⁡ x ⊆ dom ⁡ f ↔ dom ⁡ f ∩ g ⁡ x = g ⁡ x
18 16 17 sylib ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → dom ⁡ f ∩ g ⁡ x = g ⁡ x
19 eldifsni ⊢ g ⁡ x ∈ 𝒫 X ∖ ∅ → g ⁡ x ≠ ∅
20 11 19 syl ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → g ⁡ x ≠ ∅
21 18 20 eqnetrd ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → dom ⁡ f ∩ g ⁡ x ≠ ∅
22 imadisj ⊢ f g ⁡ x = ∅ ↔ dom ⁡ f ∩ g ⁡ x = ∅
23 22 necon3bii ⊢ f g ⁡ x ≠ ∅ ↔ dom ⁡ f ∩ g ⁡ x ≠ ∅
24 21 23 sylibr ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → f g ⁡ x ≠ ∅
25 8 24 jca ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ x ∈ A → f g ⁡ x ⊆ Y ∧ f g ⁡ x ≠ ∅
26 25 ralrimiva ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A → ∀ x ∈ A f g ⁡ x ⊆ Y ∧ f g ⁡ x ≠ ∅
27 acni2 ⊢ Y ∈ AC _ A ∧ ∀ x ∈ A f g ⁡ x ⊆ Y ∧ f g ⁡ x ≠ ∅ → ∃ k k : A ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ A k ⁡ x ∈ f g ⁡ x
28 2 26 27 syl2anc ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A → ∃ k k : A ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ A k ⁡ x ∈ f g ⁡ x
29 acnrcl ⊢ Y ∈ AC _ A → A ∈ V
30 29 ad3antlr ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ A k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → A ∈ V
31 simp-4l ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → f : X ⟶ 1-1 Y
32 f1f1orn ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y → f : X ⟶ 1-1 onto ran ⁡ f
33 31 32 syl ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → f : X ⟶ 1-1 onto ran ⁡ f
34 simprr ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → k ⁡ x ∈ f g ⁡ x
35 3 34 sselid ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → k ⁡ x ∈ ran ⁡ f
36 f1ocnvfv2 ⊢ f : X ⟶ 1-1 onto ran ⁡ f ∧ k ⁡ x ∈ ran ⁡ f → f ⁡ f -1 ⁡ k ⁡ x = k ⁡ x
37 33 35 36 syl2anc ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → f ⁡ f -1 ⁡ k ⁡ x = k ⁡ x
38 37 34 eqeltrd ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → f ⁡ f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x
39 f1ocnv ⊢ f : X ⟶ 1-1 onto ran ⁡ f → f -1 : ran ⁡ f ⟶ 1-1 onto X
40 f1of ⊢ f -1 : ran ⁡ f ⟶ 1-1 onto X → f -1 : ran ⁡ f ⟶ X
41 33 39 40 3syl ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → f -1 : ran ⁡ f ⟶ X
42 41 35 ffvelcdmd ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ X
43 13 ad2ant2r ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → g ⁡ x ⊆ X
44 f1elima ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ X ∧ g ⁡ x ⊆ X → f ⁡ f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x ↔ f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ g ⁡ x
45 31 42 43 44 syl3anc ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → f ⁡ f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x ↔ f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ g ⁡ x
46 38 45 mpbid ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A ∧ k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ g ⁡ x
47 46 expr ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ x ∈ A → k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ g ⁡ x
48 47 ralimdva ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y → ∀ x ∈ A k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → ∀ x ∈ A f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ g ⁡ x
49 48 impr ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ A k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → ∀ x ∈ A f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ g ⁡ x
50 acnlem ⊢ A ∈ V ∧ ∀ x ∈ A f -1 ⁡ k ⁡ x ∈ g ⁡ x → ∃ h ∀ x ∈ A h ⁡ x ∈ g ⁡ x
51 30 49 50 syl2anc ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∧ k : A ⟶ Y ∧ ∀ x ∈ A k ⁡ x ∈ f g ⁡ x → ∃ h ∀ x ∈ A h ⁡ x ∈ g ⁡ x
52 28 51 exlimddv ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A ∧ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A → ∃ h ∀ x ∈ A h ⁡ x ∈ g ⁡ x
53 52 ralrimiva ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A → ∀ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∃ h ∀ x ∈ A h ⁡ x ∈ g ⁡ x
54 vex ⊢ f ∈ V
55 54 dmex ⊢ dom ⁡ f ∈ V
56 14 55 eqeltrrdi ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y → X ∈ V
57 isacn ⊢ X ∈ V ∧ A ∈ V → X ∈ AC _ A ↔ ∀ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∃ h ∀ x ∈ A h ⁡ x ∈ g ⁡ x
58 56 29 57 syl2an ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A → X ∈ AC _ A ↔ ∀ g ∈ 𝒫 X ∖ ∅ A ∃ h ∀ x ∈ A h ⁡ x ∈ g ⁡ x
59 53 58 mpbird ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y ∧ Y ∈ AC _ A → X ∈ AC _ A
60 59 ex ⊢ f : X ⟶ 1-1 Y → Y ∈ AC _ A → X ∈ AC _ A
61 60 exlimiv ⊢ ∃ f f : X ⟶ 1-1 Y → Y ∈ AC _ A → X ∈ AC _ A
62 1 61 syl ⊢ X ≼ Y → Y ∈ AC _ A → X ∈ AC _ A