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Theorem mapsnend

Description: Set exponentiation to a singleton exponent is equinumerous to its base. Exercise 4.43 of Mendelson p. 255. (Contributed by NM, 17-Dec-2003) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014) (Revised by Glauco Siliprandi, 24-Dec-2020)

Ref Expression
Hypotheses mapsnend.a ⊢ φ → A ∈ V
mapsnend.b ⊢ φ → B ∈ W
Assertion mapsnend ⊢ φ → A B ≈ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mapsnend.a ⊢ φ → A ∈ V
2 mapsnend.b ⊢ φ → B ∈ W
3 ovexd ⊢ φ → A B ∈ V
4 fvexd ⊢ z ∈ A B → z ⁡ B ∈ V
5 4 a1i ⊢ φ → z ∈ A B → z ⁡ B ∈ V
6 snex ⊢ B w ∈ V
7 6 2a1i ⊢ φ → w ∈ A → B w ∈ V
8 1 2 mapsnd ⊢ φ → A B = z | ∃ y ∈ A z = B y
9 8 eqabrd ⊢ φ → z ∈ A B ↔ ∃ y ∈ A z = B y
10 9 anbi1d ⊢ φ → z ∈ A B ∧ w = z ⁡ B ↔ ∃ y ∈ A z = B y ∧ w = z ⁡ B
11 r19.41v ⊢ ∃ y ∈ A z = B y ∧ w = z ⁡ B ↔ ∃ y ∈ A z = B y ∧ w = z ⁡ B
12 11 bicomi ⊢ ∃ y ∈ A z = B y ∧ w = z ⁡ B ↔ ∃ y ∈ A z = B y ∧ w = z ⁡ B
13 12 a1i ⊢ φ → ∃ y ∈ A z = B y ∧ w = z ⁡ B ↔ ∃ y ∈ A z = B y ∧ w = z ⁡ B
14 df-rex ⊢ ∃ y ∈ A z = B y ∧ w = z ⁡ B ↔ ∃ y y ∈ A ∧ z = B y ∧ w = z ⁡ B
15 14 a1i ⊢ φ → ∃ y ∈ A z = B y ∧ w = z ⁡ B ↔ ∃ y y ∈ A ∧ z = B y ∧ w = z ⁡ B
16 10 13 15 3bitrd ⊢ φ → z ∈ A B ∧ w = z ⁡ B ↔ ∃ y y ∈ A ∧ z = B y ∧ w = z ⁡ B
17 fveq1 ⊢ z = B y → z ⁡ B = B y ⁡ B
18 vex ⊢ y ∈ V
19 fvsng ⊢ B ∈ W ∧ y ∈ V → B y ⁡ B = y
20 2 18 19 sylancl ⊢ φ → B y ⁡ B = y
21 17 20 sylan9eqr ⊢ φ ∧ z = B y → z ⁡ B = y
22 21 eqeq2d ⊢ φ ∧ z = B y → w = z ⁡ B ↔ w = y
23 equcom ⊢ w = y ↔ y = w
24 22 23 bitrdi ⊢ φ ∧ z = B y → w = z ⁡ B ↔ y = w
25 24 pm5.32da ⊢ φ → z = B y ∧ w = z ⁡ B ↔ z = B y ∧ y = w
26 25 anbi2d ⊢ φ → y ∈ A ∧ z = B y ∧ w = z ⁡ B ↔ y ∈ A ∧ z = B y ∧ y = w
27 anass ⊢ y ∈ A ∧ z = B y ∧ y = w ↔ y ∈ A ∧ z = B y ∧ y = w
28 27 a1i ⊢ φ → y ∈ A ∧ z = B y ∧ y = w ↔ y ∈ A ∧ z = B y ∧ y = w
29 ancom ⊢ y ∈ A ∧ z = B y ∧ y = w ↔ y = w ∧ y ∈ A ∧ z = B y
30 29 a1i ⊢ φ → y ∈ A ∧ z = B y ∧ y = w ↔ y = w ∧ y ∈ A ∧ z = B y
31 26 28 30 3bitr2d ⊢ φ → y ∈ A ∧ z = B y ∧ w = z ⁡ B ↔ y = w ∧ y ∈ A ∧ z = B y
32 31 exbidv ⊢ φ → ∃ y y ∈ A ∧ z = B y ∧ w = z ⁡ B ↔ ∃ y y = w ∧ y ∈ A ∧ z = B y
33 eleq1w ⊢ y = w → y ∈ A ↔ w ∈ A
34 opeq2 ⊢ y = w → B y = B w
35 34 sneqd ⊢ y = w → B y = B w
36 35 eqeq2d ⊢ y = w → z = B y ↔ z = B w
37 33 36 anbi12d ⊢ y = w → y ∈ A ∧ z = B y ↔ w ∈ A ∧ z = B w
38 37 equsexvw ⊢ ∃ y y = w ∧ y ∈ A ∧ z = B y ↔ w ∈ A ∧ z = B w
39 38 a1i ⊢ φ → ∃ y y = w ∧ y ∈ A ∧ z = B y ↔ w ∈ A ∧ z = B w
40 16 32 39 3bitrd ⊢ φ → z ∈ A B ∧ w = z ⁡ B ↔ w ∈ A ∧ z = B w
41 3 1 5 7 40 en2d ⊢ φ → A B ≈ A