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Theorem brdom5

Description: An equivalence to a dominance relation. (Contributed by NM, 29-Mar-2007)

Ref Expression
Hypothesis brdom3.2 ⊢ B ∈ V
Assertion brdom5 ⊢ A ≼ B ↔ ∃ f ∀ x ∈ B ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 brdom3.2 ⊢ B ∈ V
2 1 brdom3 ⊢ A ≼ B ↔ ∃ f ∀ x ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x
3 alral ⊢ ∀ x ∃* y x f y → ∀ x ∈ B ∃* y x f y
4 3 anim1i ⊢ ∀ x ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x → ∀ x ∈ B ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x
5 4 eximi ⊢ ∃ f ∀ x ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x → ∃ f ∀ x ∈ B ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x
6 2 5 sylbi ⊢ A ≼ B → ∃ f ∀ x ∈ B ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x
7 inss2 ⊢ f ∩ B × A ⊆ B × A
8 dmss ⊢ f ∩ B × A ⊆ B × A → dom ⁡ f ∩ B × A ⊆ dom ⁡ B × A
9 7 8 ax-mp ⊢ dom ⁡ f ∩ B × A ⊆ dom ⁡ B × A
10 dmxpss ⊢ dom ⁡ B × A ⊆ B
11 9 10 sstri ⊢ dom ⁡ f ∩ B × A ⊆ B
12 11 sseli ⊢ x ∈ dom ⁡ f ∩ B × A → x ∈ B
13 inss1 ⊢ f ∩ B × A ⊆ f
14 13 ssbri ⊢ x f ∩ B × A y → x f y
15 14 moimi ⊢ ∃* y x f y → ∃* y x f ∩ B × A y
16 12 15 imim12i ⊢ x ∈ B → ∃* y x f y → x ∈ dom ⁡ f ∩ B × A → ∃* y x f ∩ B × A y
17 16 ralimi2 ⊢ ∀ x ∈ B ∃* y x f y → ∀ x ∈ dom ⁡ f ∩ B × A ∃* y x f ∩ B × A y
18 relinxp ⊢ Rel ⁡ f ∩ B × A
19 17 18 jctil ⊢ ∀ x ∈ B ∃* y x f y → Rel ⁡ f ∩ B × A ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ f ∩ B × A ∃* y x f ∩ B × A y
20 dffun7 ⊢ Fun ⁡ f ∩ B × A ↔ Rel ⁡ f ∩ B × A ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ f ∩ B × A ∃* y x f ∩ B × A y
21 19 20 sylibr ⊢ ∀ x ∈ B ∃* y x f y → Fun ⁡ f ∩ B × A
22 21 funfnd ⊢ ∀ x ∈ B ∃* y x f y → f ∩ B × A Fn dom ⁡ f ∩ B × A
23 rninxp ⊢ ran ⁡ f ∩ B × A = A ↔ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x
24 23 biimpri ⊢ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x → ran ⁡ f ∩ B × A = A
25 22 24 anim12i ⊢ ∀ x ∈ B ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x → f ∩ B × A Fn dom ⁡ f ∩ B × A ∧ ran ⁡ f ∩ B × A = A
26 df-fo ⊢ f ∩ B × A : dom ⁡ f ∩ B × A ⟶ onto A ↔ f ∩ B × A Fn dom ⁡ f ∩ B × A ∧ ran ⁡ f ∩ B × A = A
27 25 26 sylibr ⊢ ∀ x ∈ B ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x → f ∩ B × A : dom ⁡ f ∩ B × A ⟶ onto A
28 vex ⊢ f ∈ V
29 28 inex1 ⊢ f ∩ B × A ∈ V
30 29 dmex ⊢ dom ⁡ f ∩ B × A ∈ V
31 30 fodom ⊢ f ∩ B × A : dom ⁡ f ∩ B × A ⟶ onto A → A ≼ dom ⁡ f ∩ B × A
32 ssdomg ⊢ B ∈ V → dom ⁡ f ∩ B × A ⊆ B → dom ⁡ f ∩ B × A ≼ B
33 1 11 32 mp2 ⊢ dom ⁡ f ∩ B × A ≼ B
34 domtr ⊢ A ≼ dom ⁡ f ∩ B × A ∧ dom ⁡ f ∩ B × A ≼ B → A ≼ B
35 33 34 mpan2 ⊢ A ≼ dom ⁡ f ∩ B × A → A ≼ B
36 27 31 35 3syl ⊢ ∀ x ∈ B ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x → A ≼ B
37 36 exlimiv ⊢ ∃ f ∀ x ∈ B ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x → A ≼ B
38 6 37 impbii ⊢ A ≼ B ↔ ∃ f ∀ x ∈ B ∃* y x f y ∧ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B y f x