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Theorem imagesset

Description: The Image functor applied to the converse of the subset relationship yields a subset of the subset relationship. (Contributed by Scott Fenton, 14-Apr-2018)

Ref Expression
Assertion imagesset ⊢ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 ⊆ 𝖲𝖲𝖾𝗍

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ssid ⊢ y ⊆ y
2 sseq2 ⊢ z = y → y ⊆ z ↔ y ⊆ y
3 2 rspcev ⊢ y ∈ x ∧ y ⊆ y → ∃ z ∈ x y ⊆ z
4 1 3 mpan2 ⊢ y ∈ x → ∃ z ∈ x y ⊆ z
5 vex ⊢ y ∈ V
6 5 elima ⊢ y ∈ 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 x ↔ ∃ z ∈ x z 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 y
7 vex ⊢ z ∈ V
8 7 5 brcnv ⊢ z 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 y ↔ y 𝖲𝖲𝖾𝗍 z
9 7 brsset ⊢ y 𝖲𝖲𝖾𝗍 z ↔ y ⊆ z
10 8 9 bitri ⊢ z 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 y ↔ y ⊆ z
11 10 rexbii ⊢ ∃ z ∈ x z 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 y ↔ ∃ z ∈ x y ⊆ z
12 6 11 bitri ⊢ y ∈ 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 x ↔ ∃ z ∈ x y ⊆ z
13 4 12 sylibr ⊢ y ∈ x → y ∈ 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 x
14 13 ssriv ⊢ x ⊆ 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 x
15 sseq2 ⊢ y = 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 x → x ⊆ y ↔ x ⊆ 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 x
16 14 15 mpbiri ⊢ y = 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 x → x ⊆ y
17 vex ⊢ x ∈ V
18 17 5 brimage ⊢ x 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 y ↔ y = 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 x
19 df-br ⊢ x 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 y ↔ x y ∈ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1
20 18 19 bitr3i ⊢ y = 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 x ↔ x y ∈ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1
21 5 brsset ⊢ x 𝖲𝖲𝖾𝗍 y ↔ x ⊆ y
22 df-br ⊢ x 𝖲𝖲𝖾𝗍 y ↔ x y ∈ 𝖲𝖲𝖾𝗍
23 21 22 bitr3i ⊢ x ⊆ y ↔ x y ∈ 𝖲𝖲𝖾𝗍
24 16 20 23 3imtr3i ⊢ x y ∈ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 → x y ∈ 𝖲𝖲𝖾𝗍
25 24 gen2 ⊢ ∀ x ∀ y x y ∈ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 → x y ∈ 𝖲𝖲𝖾𝗍
26 funimage ⊢ Fun ⁡ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1
27 funrel ⊢ Fun ⁡ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 → Rel ⁡ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1
28 ssrel ⊢ Rel ⁡ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 → 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 ⊆ 𝖲𝖲𝖾𝗍 ↔ ∀ x ∀ y x y ∈ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 → x y ∈ 𝖲𝖲𝖾𝗍
29 26 27 28 mp2b ⊢ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 ⊆ 𝖲𝖲𝖾𝗍 ↔ ∀ x ∀ y x y ∈ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 → x y ∈ 𝖲𝖲𝖾𝗍
30 25 29 mpbir ⊢ 𝖨𝗆𝖺𝗀𝖾 𝖲𝖲𝖾𝗍 -1 ⊆ 𝖲𝖲𝖾𝗍