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Theorem domunsncan

Description: A singleton cancellation law for dominance. (Contributed by Stefan O'Rear, 19-Feb-2015) (Revised by Stefan O'Rear, 5-May-2015)

Ref Expression
Hypotheses domunsncan.a ⊢ A ∈ V
domunsncan.b ⊢ B ∈ V
Assertion domunsncan ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y → A ∪ X ≼ B ∪ Y ↔ X ≼ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 domunsncan.a ⊢ A ∈ V
2 domunsncan.b ⊢ B ∈ V
3 ssun2 ⊢ Y ⊆ B ∪ Y
4 reldom ⊢ Rel ⁡ ≼
5 4 brrelex2i ⊢ A ∪ X ≼ B ∪ Y → B ∪ Y ∈ V
6 5 adantl ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ A ∪ X ≼ B ∪ Y → B ∪ Y ∈ V
7 ssexg ⊢ Y ⊆ B ∪ Y ∧ B ∪ Y ∈ V → Y ∈ V
8 3 6 7 sylancr ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ A ∪ X ≼ B ∪ Y → Y ∈ V
9 brdomi ⊢ A ∪ X ≼ B ∪ Y → ∃ f f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y
10 vex ⊢ f ∈ V
11 10 resex ⊢ f ↾ A ∪ X ∖ A ∈ V
12 simprr ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y
13 difss ⊢ A ∪ X ∖ A ⊆ A ∪ X
14 f1ores ⊢ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y ∧ A ∪ X ∖ A ⊆ A ∪ X → f ↾ A ∪ X ∖ A : A ∪ X ∖ A ⟶ 1-1 onto f A ∪ X ∖ A
15 12 13 14 sylancl ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f ↾ A ∪ X ∖ A : A ∪ X ∖ A ⟶ 1-1 onto f A ∪ X ∖ A
16 f1oen3g ⊢ f ↾ A ∪ X ∖ A ∈ V ∧ f ↾ A ∪ X ∖ A : A ∪ X ∖ A ⟶ 1-1 onto f A ∪ X ∖ A → A ∪ X ∖ A ≈ f A ∪ X ∖ A
17 11 15 16 sylancr ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → A ∪ X ∖ A ≈ f A ∪ X ∖ A
18 df-f1 ⊢ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y ↔ f : A ∪ X ⟶ B ∪ Y ∧ Fun ⁡ f -1
19 imadif ⊢ Fun ⁡ f -1 → f A ∪ X ∖ A = f A ∪ X ∖ f A
20 18 19 simplbiim ⊢ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f A ∪ X ∖ A = f A ∪ X ∖ f A
21 20 ad2antll ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f A ∪ X ∖ A = f A ∪ X ∖ f A
22 snex ⊢ B ∈ V
23 simprl ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → Y ∈ V
24 unexg ⊢ B ∈ V ∧ Y ∈ V → B ∪ Y ∈ V
25 22 23 24 sylancr ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → B ∪ Y ∈ V
26 25 difexd ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → B ∪ Y ∖ f ⁡ A ∈ V
27 f1f ⊢ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f : A ∪ X ⟶ B ∪ Y
28 fimass ⊢ f : A ∪ X ⟶ B ∪ Y → f A ∪ X ⊆ B ∪ Y
29 27 28 syl ⊢ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f A ∪ X ⊆ B ∪ Y
30 29 ad2antll ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f A ∪ X ⊆ B ∪ Y
31 30 ssdifd ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f A ∪ X ∖ f A ⊆ B ∪ Y ∖ f A
32 f1fn ⊢ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f Fn A ∪ X
33 32 ad2antll ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f Fn A ∪ X
34 1 snid ⊢ A ∈ A
35 elun1 ⊢ A ∈ A → A ∈ A ∪ X
36 34 35 ax-mp ⊢ A ∈ A ∪ X
37 fnsnfv ⊢ f Fn A ∪ X ∧ A ∈ A ∪ X → f ⁡ A = f A
38 33 36 37 sylancl ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f ⁡ A = f A
39 38 difeq2d ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → B ∪ Y ∖ f ⁡ A = B ∪ Y ∖ f A
40 31 39 sseqtrrd ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f A ∪ X ∖ f A ⊆ B ∪ Y ∖ f ⁡ A
41 ssdomg ⊢ B ∪ Y ∖ f ⁡ A ∈ V → f A ∪ X ∖ f A ⊆ B ∪ Y ∖ f ⁡ A → f A ∪ X ∖ f A ≼ B ∪ Y ∖ f ⁡ A
42 26 40 41 sylc ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f A ∪ X ∖ f A ≼ B ∪ Y ∖ f ⁡ A
43 ffvelcdm ⊢ f : A ∪ X ⟶ B ∪ Y ∧ A ∈ A ∪ X → f ⁡ A ∈ B ∪ Y
44 27 36 43 sylancl ⊢ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f ⁡ A ∈ B ∪ Y
45 44 ad2antll ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f ⁡ A ∈ B ∪ Y
46 2 snid ⊢ B ∈ B
47 elun1 ⊢ B ∈ B → B ∈ B ∪ Y
48 46 47 mp1i ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → B ∈ B ∪ Y
49 difsnen ⊢ B ∪ Y ∈ V ∧ f ⁡ A ∈ B ∪ Y ∧ B ∈ B ∪ Y → B ∪ Y ∖ f ⁡ A ≈ B ∪ Y ∖ B
50 25 45 48 49 syl3anc ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → B ∪ Y ∖ f ⁡ A ≈ B ∪ Y ∖ B
51 domentr ⊢ f A ∪ X ∖ f A ≼ B ∪ Y ∖ f ⁡ A ∧ B ∪ Y ∖ f ⁡ A ≈ B ∪ Y ∖ B → f A ∪ X ∖ f A ≼ B ∪ Y ∖ B
52 42 50 51 syl2anc ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f A ∪ X ∖ f A ≼ B ∪ Y ∖ B
53 21 52 eqbrtrd ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → f A ∪ X ∖ A ≼ B ∪ Y ∖ B
54 endomtr ⊢ A ∪ X ∖ A ≈ f A ∪ X ∖ A ∧ f A ∪ X ∖ A ≼ B ∪ Y ∖ B → A ∪ X ∖ A ≼ B ∪ Y ∖ B
55 17 53 54 syl2anc ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → A ∪ X ∖ A ≼ B ∪ Y ∖ B
56 uncom ⊢ A ∪ X = X ∪ A
57 56 difeq1i ⊢ A ∪ X ∖ A = X ∪ A ∖ A
58 difun2 ⊢ X ∪ A ∖ A = X ∖ A
59 57 58 eqtri ⊢ A ∪ X ∖ A = X ∖ A
60 difsn ⊢ ¬ A ∈ X → X ∖ A = X
61 59 60 eqtrid ⊢ ¬ A ∈ X → A ∪ X ∖ A = X
62 61 ad2antrr ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → A ∪ X ∖ A = X
63 uncom ⊢ B ∪ Y = Y ∪ B
64 63 difeq1i ⊢ B ∪ Y ∖ B = Y ∪ B ∖ B
65 difun2 ⊢ Y ∪ B ∖ B = Y ∖ B
66 64 65 eqtri ⊢ B ∪ Y ∖ B = Y ∖ B
67 difsn ⊢ ¬ B ∈ Y → Y ∖ B = Y
68 66 67 eqtrid ⊢ ¬ B ∈ Y → B ∪ Y ∖ B = Y
69 68 ad2antlr ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → B ∪ Y ∖ B = Y
70 55 62 69 3brtr3d ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V ∧ f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → X ≼ Y
71 70 expr ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V → f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → X ≼ Y
72 71 exlimdv ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V → ∃ f f : A ∪ X ⟶ 1-1 B ∪ Y → X ≼ Y
73 9 72 syl5 ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ Y ∈ V → A ∪ X ≼ B ∪ Y → X ≼ Y
74 73 impancom ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ A ∪ X ≼ B ∪ Y → Y ∈ V → X ≼ Y
75 8 74 mpd ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ A ∪ X ≼ B ∪ Y → X ≼ Y
76 en2sn ⊢ A ∈ V ∧ B ∈ V → A ≈ B
77 1 2 76 mp2an ⊢ A ≈ B
78 endom ⊢ A ≈ B → A ≼ B
79 77 78 mp1i ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ X ≼ Y → A ≼ B
80 simpr ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ X ≼ Y → X ≼ Y
81 incom ⊢ B ∩ Y = Y ∩ B
82 disjsn ⊢ Y ∩ B = ∅ ↔ ¬ B ∈ Y
83 82 biimpri ⊢ ¬ B ∈ Y → Y ∩ B = ∅
84 81 83 eqtrid ⊢ ¬ B ∈ Y → B ∩ Y = ∅
85 84 ad2antlr ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ X ≼ Y → B ∩ Y = ∅
86 undom ⊢ A ≼ B ∧ X ≼ Y ∧ B ∩ Y = ∅ → A ∪ X ≼ B ∪ Y
87 79 80 85 86 syl21anc ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y ∧ X ≼ Y → A ∪ X ≼ B ∪ Y
88 75 87 impbida ⊢ ¬ A ∈ X ∧ ¬ B ∈ Y → A ∪ X ≼ B ∪ Y ↔ X ≼ Y