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Theorem bj-imdirval3

Description: Value of the functionalized direct image. (Contributed by BJ, 16-Dec-2023)

Ref Expression
Hypotheses bj-imdirval3.exa ⊢ φ → A ∈ U
bj-imdirval3.exb ⊢ φ → B ∈ V
bj-imdirval3.arg ⊢ φ → R ⊆ A × B
Assertion bj-imdirval3 ⊢ φ → X A 𝒫 * B ⁡ R Y ↔ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 bj-imdirval3.exa ⊢ φ → A ∈ U
2 bj-imdirval3.exb ⊢ φ → B ∈ V
3 bj-imdirval3.arg ⊢ φ → R ⊆ A × B
4 1 2 3 bj-imdirval2 ⊢ φ → A 𝒫 * B ⁡ R = x y | x ⊆ A ∧ y ⊆ B ∧ R x = y
5 4 breqd ⊢ φ → X A 𝒫 * B ⁡ R Y ↔ X x y | x ⊆ A ∧ y ⊆ B ∧ R x = y Y
6 brabv ⊢ X x y | x ⊆ A ∧ y ⊆ B ∧ R x = y Y → X ∈ V ∧ Y ∈ V
7 5 6 biimtrdi ⊢ φ → X A 𝒫 * B ⁡ R Y → X ∈ V ∧ Y ∈ V
8 7 pm4.71rd ⊢ φ → X A 𝒫 * B ⁡ R Y ↔ X ∈ V ∧ Y ∈ V ∧ X A 𝒫 * B ⁡ R Y
9 simpl ⊢ X ∈ V ∧ Y ∈ V → X ∈ V
10 9 adantl ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → X ∈ V
11 simpr ⊢ X ∈ V ∧ Y ∈ V → Y ∈ V
12 11 adantl ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → Y ∈ V
13 4 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → A 𝒫 * B ⁡ R = x y | x ⊆ A ∧ y ⊆ B ∧ R x = y
14 simpl ⊢ x = X ∧ y = Y → x = X
15 14 sseq1d ⊢ x = X ∧ y = Y → x ⊆ A ↔ X ⊆ A
16 simpr ⊢ x = X ∧ y = Y → y = Y
17 16 sseq1d ⊢ x = X ∧ y = Y → y ⊆ B ↔ Y ⊆ B
18 15 17 anbi12d ⊢ x = X ∧ y = Y → x ⊆ A ∧ y ⊆ B ↔ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B
19 imaeq2 ⊢ x = X → R x = R X
20 id ⊢ y = Y → y = Y
21 19 20 eqeqan12d ⊢ x = X ∧ y = Y → R x = y ↔ R X = Y
22 18 21 anbi12d ⊢ x = X ∧ y = Y → x ⊆ A ∧ y ⊆ B ∧ R x = y ↔ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y
23 22 adantl ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V ∧ x = X ∧ y = Y → x ⊆ A ∧ y ⊆ B ∧ R x = y ↔ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y
24 10 12 13 23 brabd ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → X A 𝒫 * B ⁡ R Y ↔ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y
25 24 pm5.32da ⊢ φ → X ∈ V ∧ Y ∈ V ∧ X A 𝒫 * B ⁡ R Y ↔ X ∈ V ∧ Y ∈ V ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y
26 simpr ⊢ X ∈ V ∧ Y ∈ V ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y → X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y
27 1 adantr ⊢ φ ∧ X ⊆ A → A ∈ U
28 simpr ⊢ φ ∧ X ⊆ A → X ⊆ A
29 27 28 ssexd ⊢ φ ∧ X ⊆ A → X ∈ V
30 29 ex ⊢ φ → X ⊆ A → X ∈ V
31 2 adantr ⊢ φ ∧ Y ⊆ B → B ∈ V
32 simpr ⊢ φ ∧ Y ⊆ B → Y ⊆ B
33 31 32 ssexd ⊢ φ ∧ Y ⊆ B → Y ∈ V
34 33 ex ⊢ φ → Y ⊆ B → Y ∈ V
35 30 34 anim12d ⊢ φ → X ⊆ A ∧ Y ⊆ B → X ∈ V ∧ Y ∈ V
36 35 adantrd ⊢ φ → X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y → X ∈ V ∧ Y ∈ V
37 36 ancrd ⊢ φ → X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y → X ∈ V ∧ Y ∈ V ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y
38 26 37 impbid2 ⊢ φ → X ∈ V ∧ Y ∈ V ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y ↔ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y
39 8 25 38 3bitrd ⊢ φ → X A 𝒫 * B ⁡ R Y ↔ X ⊆ A ∧ Y ⊆ B ∧ R X = Y