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Theorem imasetpreimafvbijlemfv

Description: Lemma for imasetpreimafvbij : the value of the mapping H at a preimage of a value of function F . (Contributed by AV, 5-Mar-2024)

Ref Expression
Hypotheses fundcmpsurinj.p ⊢ P = z | ∃ x ∈ A z = F -1 F ⁡ x
fundcmpsurinj.h ⊢ H = p ∈ P ⟼ ⋃ F p
Assertion imasetpreimafvbijlemfv ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y → H ⁡ Y = F ⁡ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fundcmpsurinj.p ⊢ P = z | ∃ x ∈ A z = F -1 F ⁡ x
2 fundcmpsurinj.h ⊢ H = p ∈ P ⟼ ⋃ F p
3 fnfun ⊢ F Fn A → Fun ⁡ F
4 3 anim1i ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P → Fun ⁡ F ∧ Y ∈ P
5 4 3adant3 ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y → Fun ⁡ F ∧ Y ∈ P
6 1 2 fundcmpsurinjlem3 ⊢ Fun ⁡ F ∧ Y ∈ P → H ⁡ Y = ⋃ F Y
7 5 6 syl ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y → H ⁡ Y = ⋃ F Y
8 3 3ad2ant1 ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y → Fun ⁡ F
9 funiunfv ⊢ Fun ⁡ F → ⋃ y ∈ Y F ⁡ y = ⋃ F Y
10 8 9 syl ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y → ⋃ y ∈ Y F ⁡ y = ⋃ F Y
11 simp3 ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y → X ∈ Y
12 simpl1 ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y ∧ y ∈ Y → F Fn A
13 simpl2 ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y ∧ y ∈ Y → Y ∈ P
14 simpr ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y ∧ y ∈ Y → y ∈ Y
15 simpl3 ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y ∧ y ∈ Y → X ∈ Y
16 1 elsetpreimafveqfv ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ y ∈ Y ∧ X ∈ Y → F ⁡ y = F ⁡ X
17 12 13 14 15 16 syl13anc ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y ∧ y ∈ Y → F ⁡ y = F ⁡ X
18 17 ralrimiva ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y → ∀ y ∈ Y F ⁡ y = F ⁡ X
19 fveq2 ⊢ y = X → F ⁡ y = F ⁡ X
20 19 iuneqconst ⊢ X ∈ Y ∧ ∀ y ∈ Y F ⁡ y = F ⁡ X → ⋃ y ∈ Y F ⁡ y = F ⁡ X
21 11 18 20 syl2anc ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y → ⋃ y ∈ Y F ⁡ y = F ⁡ X
22 7 10 21 3eqtr2d ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ P ∧ X ∈ Y → H ⁡ Y = F ⁡ X