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Theorem fpwrelmapffs

Description: Define a canonical mapping between finite relations (finite subsets of a cartesian product) and functions with finite support into finite subsets. (Contributed by Thierry Arnoux, 28-Aug-2017) (Revised by Thierry Arnoux, 1-Sep-2019)

Ref Expression
Hypotheses fpwrelmap.1 A V
fpwrelmap.2 B V
fpwrelmap.3 M = f 𝒫 B A x y | x A y f x
fpwrelmapffs.1 S = f 𝒫 B Fin A | f supp Fin
Assertion fpwrelmapffs M S : S 1-1 onto 𝒫 A × B Fin

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fpwrelmap.1 A V
2 fpwrelmap.2 B V
3 fpwrelmap.3 M = f 𝒫 B A x y | x A y f x
4 fpwrelmapffs.1 S = f 𝒫 B Fin A | f supp Fin
5 1 2 3 fpwrelmap M : 𝒫 B A 1-1 onto 𝒫 A × B
6 5 a1i M : 𝒫 B A 1-1 onto 𝒫 A × B
7 simpl f 𝒫 B A r = x y | x A y f x f 𝒫 B A
8 2 pwex 𝒫 B V
9 8 1 elmap f 𝒫 B A f : A 𝒫 B
10 7 9 sylib f 𝒫 B A r = x y | x A y f x f : A 𝒫 B
11 simpr f 𝒫 B A r = x y | x A y f x r = x y | x A y f x
12 1 2 10 11 fpwrelmapffslem f 𝒫 B A r = x y | x A y f x r Fin ran f Fin f supp Fin
13 12 3adant1 f 𝒫 B A r = x y | x A y f x r Fin ran f Fin f supp Fin
14 3 6 13 f1oresrab M f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin : f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 1-1 onto r 𝒫 A × B | r Fin
15 14 mptru M f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin : f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 1-1 onto r 𝒫 A × B | r Fin
16 1 8 maprnin 𝒫 B Fin A = f 𝒫 B A | ran f Fin
17 nfcv _ f 𝒫 B Fin A
18 nfrab1 _ f f 𝒫 B A | ran f Fin
19 17 18 rabeqf 𝒫 B Fin A = f 𝒫 B A | ran f Fin f 𝒫 B Fin A | f supp Fin = f f 𝒫 B A | ran f Fin | f supp Fin
20 16 19 ax-mp f 𝒫 B Fin A | f supp Fin = f f 𝒫 B A | ran f Fin | f supp Fin
21 rabrab f f 𝒫 B A | ran f Fin | f supp Fin = f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin
22 4 20 21 3eqtri S = f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin
23 dfin5 𝒫 A × B Fin = r 𝒫 A × B | r Fin
24 f1oeq23 S = f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 𝒫 A × B Fin = r 𝒫 A × B | r Fin M S : S 1-1 onto 𝒫 A × B Fin M S : f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 1-1 onto r 𝒫 A × B | r Fin
25 22 23 24 mp2an M S : S 1-1 onto 𝒫 A × B Fin M S : f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 1-1 onto r 𝒫 A × B | r Fin
26 22 reseq2i M S = M f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin
27 f1oeq1 M S = M f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin M S : f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 1-1 onto r 𝒫 A × B | r Fin M f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin : f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 1-1 onto r 𝒫 A × B | r Fin
28 26 27 ax-mp M S : f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 1-1 onto r 𝒫 A × B | r Fin M f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin : f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 1-1 onto r 𝒫 A × B | r Fin
29 25 28 bitr2i M f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin : f 𝒫 B A | ran f Fin f supp Fin 1-1 onto r 𝒫 A × B | r Fin M S : S 1-1 onto 𝒫 A × B Fin
30 15 29 mpbi M S : S 1-1 onto 𝒫 A × B Fin