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Theorem fpwrelmap

Description: Define a canonical mapping between functions from A into subsets of B and the relations with domain A and range within B . Note that the same relation is used in axdc2lem and marypha2lem1 . (Contributed by Thierry Arnoux, 28-Aug-2017)

Ref Expression
Hypotheses fpwrelmap.1 AV
fpwrelmap.2 BV
fpwrelmap.3 M=f𝒫BAxy|xAyfx
Assertion fpwrelmap M:𝒫BA1-1 onto𝒫A×B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fpwrelmap.1 AV
2 fpwrelmap.2 BV
3 fpwrelmap.3 M=f𝒫BAxy|xAyfx
4 1 a1i f𝒫BAAV
5 simpr f𝒫BAxAyfxyfx
6 elmapi f𝒫BAf:A𝒫B
7 6 ffvelcdmda f𝒫BAxAfx𝒫B
8 7 adantr f𝒫BAxAyfxfx𝒫B
9 elelpwi yfxfx𝒫ByB
10 5 8 9 syl2anc f𝒫BAxAyfxyB
11 10 ex f𝒫BAxAyfxyB
12 11 alrimiv f𝒫BAxAyyfxyB
13 abss y|yfxByyfxyB
14 2 ssex y|yfxBy|yfxV
15 13 14 sylbir yyfxyBy|yfxV
16 12 15 syl f𝒫BAxAy|yfxV
17 4 16 opabex3d f𝒫BAxy|xAyfxV
18 17 adantl f𝒫BAxy|xAyfxV
19 1 mptex xAyB|xryV
20 19 a1i r𝒫A×BxAyB|xryV
21 11 imdistanda f𝒫BAxAyfxxAyB
22 21 ssopab2dv f𝒫BAxy|xAyfxxy|xAyB
23 22 adantr f𝒫BAr=xy|xAyfxxy|xAyfxxy|xAyB
24 simpr f𝒫BAr=xy|xAyfxr=xy|xAyfx
25 df-xp A×B=xy|xAyB
26 25 a1i f𝒫BAr=xy|xAyfxA×B=xy|xAyB
27 23 24 26 3sstr4d f𝒫BAr=xy|xAyfxrA×B
28 velpw r𝒫A×BrA×B
29 27 28 sylibr f𝒫BAr=xy|xAyfxr𝒫A×B
30 6 feqmptd f𝒫BAf=xAfx
31 30 adantr f𝒫BAr=xy|xAyfxf=xAfx
32 nfv xf𝒫BA
33 nfopab1 _xxy|xAyfx
34 33 nfeq2 xr=xy|xAyfx
35 32 34 nfan xf𝒫BAr=xy|xAyfx
36 df-rab yB|xry=y|yBxry
37 36 a1i f𝒫BAr=xy|xAyfxxAyB|xry=y|yBxry
38 nfv yf𝒫BA
39 nfopab2 _yxy|xAyfx
40 39 nfeq2 yr=xy|xAyfx
41 38 40 nfan yf𝒫BAr=xy|xAyfx
42 nfv yxA
43 41 42 nfan yf𝒫BAr=xy|xAyfxxA
44 10 adantllr f𝒫BAr=xy|xAyfxxAyfxyB
45 df-br xryxyr
46 eleq2 r=xy|xAyfxxyrxyxy|xAyfx
47 opabidw xyxy|xAyfxxAyfx
48 46 47 bitrdi r=xy|xAyfxxyrxAyfx
49 45 48 bitrid r=xy|xAyfxxryxAyfx
50 49 ad2antlr f𝒫BAr=xy|xAyfxxAxryxAyfx
51 elfvdm yfxxdomf
52 51 adantl f𝒫BAyfxxdomf
53 6 fdmd f𝒫BAdomf=A
54 53 adantr f𝒫BAyfxdomf=A
55 52 54 eleqtrd f𝒫BAyfxxA
56 55 ex f𝒫BAyfxxA
57 56 pm4.71rd f𝒫BAyfxxAyfx
58 57 ad2antrr f𝒫BAr=xy|xAyfxxAyfxxAyfx
59 50 58 bitr4d f𝒫BAr=xy|xAyfxxAxryyfx
60 59 biimpar f𝒫BAr=xy|xAyfxxAyfxxry
61 44 60 jca f𝒫BAr=xy|xAyfxxAyfxyBxry
62 61 ex f𝒫BAr=xy|xAyfxxAyfxyBxry
63 59 biimpd f𝒫BAr=xy|xAyfxxAxryyfx
64 63 adantld f𝒫BAr=xy|xAyfxxAyBxryyfx
65 62 64 impbid f𝒫BAr=xy|xAyfxxAyfxyBxry
66 43 65 abbid f𝒫BAr=xy|xAyfxxAy|yfx=y|yBxry
67 abid2 y|yfx=fx
68 67 a1i f𝒫BAr=xy|xAyfxxAy|yfx=fx
69 37 66 68 3eqtr2rd f𝒫BAr=xy|xAyfxxAfx=yB|xry
70 35 69 mpteq2da f𝒫BAr=xy|xAyfxxAfx=xAyB|xry
71 31 70 eqtrd f𝒫BAr=xy|xAyfxf=xAyB|xry
72 29 71 jca f𝒫BAr=xy|xAyfxr𝒫A×Bf=xAyB|xry
73 ssrab2 yB|xryB
74 2 73 elpwi2 yB|xry𝒫B
75 74 a1i r𝒫A×BxAyB|xry𝒫B
76 75 fmpttd r𝒫A×BxAyB|xry:A𝒫B
77 76 adantr r𝒫A×Bf=xAyB|xryxAyB|xry:A𝒫B
78 simpr r𝒫A×Bf=xAyB|xryf=xAyB|xry
79 78 feq1d r𝒫A×Bf=xAyB|xryf:A𝒫BxAyB|xry:A𝒫B
80 77 79 mpbird r𝒫A×Bf=xAyB|xryf:A𝒫B
81 2 pwex 𝒫BV
82 81 1 elmap f𝒫BAf:A𝒫B
83 80 82 sylibr r𝒫A×Bf=xAyB|xryf𝒫BA
84 elpwi r𝒫A×BrA×B
85 84 adantr r𝒫A×Bf=xAyB|xryrA×B
86 xpss A×BV×V
87 85 86 sstrdi r𝒫A×Bf=xAyB|xryrV×V
88 df-rel RelrrV×V
89 87 88 sylibr r𝒫A×Bf=xAyB|xryRelr
90 relopabv Relxy|xAyfx
91 90 a1i r𝒫A×Bf=xAyB|xryRelxy|xAyfx
92 id r𝒫A×Bf=xAyB|xryr𝒫A×Bf=xAyB|xry
93 nfv xr𝒫A×B
94 nfmpt1 _xxAyB|xry
95 94 nfeq2 xf=xAyB|xry
96 93 95 nfan xr𝒫A×Bf=xAyB|xry
97 nfv yr𝒫A×B
98 42 nfci _yA
99 nfrab1 _yyB|xry
100 98 99 nfmpt _yxAyB|xry
101 100 nfeq2 yf=xAyB|xry
102 97 101 nfan yr𝒫A×Bf=xAyB|xry
103 nfcv _xr
104 nfcv _yr
105 brelg rA×BxryxAyB
106 84 105 sylan r𝒫A×BxryxAyB
107 106 adantlr r𝒫A×Bf=xAyB|xryxryxAyB
108 107 simpld r𝒫A×Bf=xAyB|xryxryxA
109 107 simprd r𝒫A×Bf=xAyB|xryxryyB
110 simpr r𝒫A×Bf=xAyB|xryxryxry
111 78 fveq1d r𝒫A×Bf=xAyB|xryfx=xAyB|xryx
112 2 rabex yB|xryV
113 eqid xAyB|xry=xAyB|xry
114 113 fvmpt2 xAyB|xryVxAyB|xryx=yB|xry
115 112 114 mpan2 xAxAyB|xryx=yB|xry
116 111 115 sylan9eq r𝒫A×Bf=xAyB|xryxAfx=yB|xry
117 116 eleq2d r𝒫A×Bf=xAyB|xryxAyfxyyB|xry
118 rabid yyB|xryyBxry
119 117 118 bitrdi r𝒫A×Bf=xAyB|xryxAyfxyBxry
120 108 119 syldan r𝒫A×Bf=xAyB|xryxryyfxyBxry
121 109 110 120 mpbir2and r𝒫A×Bf=xAyB|xryxryyfx
122 108 121 jca r𝒫A×Bf=xAyB|xryxryxAyfx
123 122 ex r𝒫A×Bf=xAyB|xryxryxAyfx
124 119 simplbda r𝒫A×Bf=xAyB|xryxAyfxxry
125 124 expl r𝒫A×Bf=xAyB|xryxAyfxxry
126 123 125 impbid r𝒫A×Bf=xAyB|xryxryxAyfx
127 45 126 bitr3id r𝒫A×Bf=xAyB|xryxyrxAyfx
128 127 47 bitr4di r𝒫A×Bf=xAyB|xryxyrxyxy|xAyfx
129 96 102 103 104 33 39 128 eqrelrd2 RelrRelxy|xAyfxr𝒫A×Bf=xAyB|xryr=xy|xAyfx
130 89 91 92 129 syl21anc r𝒫A×Bf=xAyB|xryr=xy|xAyfx
131 83 130 jca r𝒫A×Bf=xAyB|xryf𝒫BAr=xy|xAyfx
132 72 131 impbii f𝒫BAr=xy|xAyfxr𝒫A×Bf=xAyB|xry
133 132 a1i f𝒫BAr=xy|xAyfxr𝒫A×Bf=xAyB|xry
134 3 18 20 133 f1od M:𝒫BA1-1 onto𝒫A×B
135 134 mptru M:𝒫BA1-1 onto𝒫A×B