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Theorem xpmapenlem

Description: Lemma for xpmapen . (Contributed by NM, 1-May-2004) (Revised by Mario Carneiro, 16-Nov-2014)

Ref Expression
Hypotheses xpmapen.1 ⊢ A ∈ V
xpmapen.2 ⊢ B ∈ V
xpmapen.3 ⊢ C ∈ V
xpmapenlem.4 ⊢ D = z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ x ⁡ z
xpmapenlem.5 ⊢ R = z ∈ C ⟼ 2 nd ⁡ x ⁡ z
xpmapenlem.6 ⊢ S = z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z
Assertion xpmapenlem ⊢ A × B C ≈ A C × B C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 xpmapen.1 ⊢ A ∈ V
2 xpmapen.2 ⊢ B ∈ V
3 xpmapen.3 ⊢ C ∈ V
4 xpmapenlem.4 ⊢ D = z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ x ⁡ z
5 xpmapenlem.5 ⊢ R = z ∈ C ⟼ 2 nd ⁡ x ⁡ z
6 xpmapenlem.6 ⊢ S = z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z
7 ovex ⊢ A × B C ∈ V
8 ovex ⊢ A C ∈ V
9 ovex ⊢ B C ∈ V
10 8 9 xpex ⊢ A C × B C ∈ V
11 1 2 xpex ⊢ A × B ∈ V
12 11 3 elmap ⊢ x ∈ A × B C ↔ x : C ⟶ A × B
13 ffvelcdm ⊢ x : C ⟶ A × B ∧ z ∈ C → x ⁡ z ∈ A × B
14 12 13 sylanb ⊢ x ∈ A × B C ∧ z ∈ C → x ⁡ z ∈ A × B
15 xp1st ⊢ x ⁡ z ∈ A × B → 1 st ⁡ x ⁡ z ∈ A
16 14 15 syl ⊢ x ∈ A × B C ∧ z ∈ C → 1 st ⁡ x ⁡ z ∈ A
17 16 4 fmptd ⊢ x ∈ A × B C → D : C ⟶ A
18 1 3 elmap ⊢ D ∈ A C ↔ D : C ⟶ A
19 17 18 sylibr ⊢ x ∈ A × B C → D ∈ A C
20 xp2nd ⊢ x ⁡ z ∈ A × B → 2 nd ⁡ x ⁡ z ∈ B
21 14 20 syl ⊢ x ∈ A × B C ∧ z ∈ C → 2 nd ⁡ x ⁡ z ∈ B
22 21 5 fmptd ⊢ x ∈ A × B C → R : C ⟶ B
23 2 3 elmap ⊢ R ∈ B C ↔ R : C ⟶ B
24 22 23 sylibr ⊢ x ∈ A × B C → R ∈ B C
25 19 24 opelxpd ⊢ x ∈ A × B C → D R ∈ A C × B C
26 xp1st ⊢ y ∈ A C × B C → 1 st ⁡ y ∈ A C
27 1 3 elmap ⊢ 1 st ⁡ y ∈ A C ↔ 1 st ⁡ y : C ⟶ A
28 26 27 sylib ⊢ y ∈ A C × B C → 1 st ⁡ y : C ⟶ A
29 28 ffvelcdmda ⊢ y ∈ A C × B C ∧ z ∈ C → 1 st ⁡ y ⁡ z ∈ A
30 xp2nd ⊢ y ∈ A C × B C → 2 nd ⁡ y ∈ B C
31 2 3 elmap ⊢ 2 nd ⁡ y ∈ B C ↔ 2 nd ⁡ y : C ⟶ B
32 30 31 sylib ⊢ y ∈ A C × B C → 2 nd ⁡ y : C ⟶ B
33 32 ffvelcdmda ⊢ y ∈ A C × B C ∧ z ∈ C → 2 nd ⁡ y ⁡ z ∈ B
34 29 33 opelxpd ⊢ y ∈ A C × B C ∧ z ∈ C → 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z ∈ A × B
35 34 6 fmptd ⊢ y ∈ A C × B C → S : C ⟶ A × B
36 11 3 elmap ⊢ S ∈ A × B C ↔ S : C ⟶ A × B
37 35 36 sylibr ⊢ y ∈ A C × B C → S ∈ A × B C
38 1st2nd2 ⊢ y ∈ A C × B C → y = 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
39 38 ad2antlr ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → y = 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y
40 28 feqmptd ⊢ y ∈ A C × B C → 1 st ⁡ y = z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ y ⁡ z
41 40 ad2antlr ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → 1 st ⁡ y = z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ y ⁡ z
42 simplr ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S ∧ z ∈ C → x = S
43 42 fveq1d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S ∧ z ∈ C → x ⁡ z = S ⁡ z
44 opex ⊢ 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z ∈ V
45 6 fvmpt2 ⊢ z ∈ C ∧ 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z ∈ V → S ⁡ z = 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z
46 44 45 mpan2 ⊢ z ∈ C → S ⁡ z = 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z
47 46 adantl ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S ∧ z ∈ C → S ⁡ z = 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z
48 43 47 eqtrd ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S ∧ z ∈ C → x ⁡ z = 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z
49 48 fveq2d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S ∧ z ∈ C → 1 st ⁡ x ⁡ z = 1 st ⁡ 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z
50 fvex ⊢ 1 st ⁡ y ⁡ z ∈ V
51 fvex ⊢ 2 nd ⁡ y ⁡ z ∈ V
52 50 51 op1st ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z = 1 st ⁡ y ⁡ z
53 49 52 eqtrdi ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S ∧ z ∈ C → 1 st ⁡ x ⁡ z = 1 st ⁡ y ⁡ z
54 53 mpteq2dva ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ x ⁡ z = z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ y ⁡ z
55 4 54 eqtrid ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → D = z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ y ⁡ z
56 41 55 eqtr4d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → 1 st ⁡ y = D
57 32 feqmptd ⊢ y ∈ A C × B C → 2 nd ⁡ y = z ∈ C ⟼ 2 nd ⁡ y ⁡ z
58 57 ad2antlr ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → 2 nd ⁡ y = z ∈ C ⟼ 2 nd ⁡ y ⁡ z
59 48 fveq2d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S ∧ z ∈ C → 2 nd ⁡ x ⁡ z = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z
60 50 51 op2nd ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z = 2 nd ⁡ y ⁡ z
61 59 60 eqtrdi ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S ∧ z ∈ C → 2 nd ⁡ x ⁡ z = 2 nd ⁡ y ⁡ z
62 61 mpteq2dva ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → z ∈ C ⟼ 2 nd ⁡ x ⁡ z = z ∈ C ⟼ 2 nd ⁡ y ⁡ z
63 5 62 eqtrid ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → R = z ∈ C ⟼ 2 nd ⁡ y ⁡ z
64 58 63 eqtr4d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → 2 nd ⁡ y = R
65 56 64 opeq12d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → 1 st ⁡ y 2 nd ⁡ y = D R
66 39 65 eqtrd ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ x = S → y = D R
67 simpll ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → x ∈ A × B C
68 67 12 sylib ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → x : C ⟶ A × B
69 68 feqmptd ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → x = z ∈ C ⟼ x ⁡ z
70 simpr ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → y = D R
71 70 fveq2d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → 1 st ⁡ y = 1 st ⁡ D R
72 19 ad2antrr ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → D ∈ A C
73 24 ad2antrr ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → R ∈ B C
74 op1stg ⊢ D ∈ A C ∧ R ∈ B C → 1 st ⁡ D R = D
75 72 73 74 syl2anc ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → 1 st ⁡ D R = D
76 71 75 eqtrd ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → 1 st ⁡ y = D
77 76 fveq1d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → 1 st ⁡ y ⁡ z = D ⁡ z
78 fvex ⊢ 1 st ⁡ x ⁡ z ∈ V
79 4 fvmpt2 ⊢ z ∈ C ∧ 1 st ⁡ x ⁡ z ∈ V → D ⁡ z = 1 st ⁡ x ⁡ z
80 78 79 mpan2 ⊢ z ∈ C → D ⁡ z = 1 st ⁡ x ⁡ z
81 77 80 sylan9eq ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R ∧ z ∈ C → 1 st ⁡ y ⁡ z = 1 st ⁡ x ⁡ z
82 70 fveq2d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → 2 nd ⁡ y = 2 nd ⁡ D R
83 op2ndg ⊢ D ∈ A C ∧ R ∈ B C → 2 nd ⁡ D R = R
84 72 73 83 syl2anc ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → 2 nd ⁡ D R = R
85 82 84 eqtrd ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → 2 nd ⁡ y = R
86 85 fveq1d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → 2 nd ⁡ y ⁡ z = R ⁡ z
87 fvex ⊢ 2 nd ⁡ x ⁡ z ∈ V
88 5 fvmpt2 ⊢ z ∈ C ∧ 2 nd ⁡ x ⁡ z ∈ V → R ⁡ z = 2 nd ⁡ x ⁡ z
89 87 88 mpan2 ⊢ z ∈ C → R ⁡ z = 2 nd ⁡ x ⁡ z
90 86 89 sylan9eq ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R ∧ z ∈ C → 2 nd ⁡ y ⁡ z = 2 nd ⁡ x ⁡ z
91 81 90 opeq12d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R ∧ z ∈ C → 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z = 1 st ⁡ x ⁡ z 2 nd ⁡ x ⁡ z
92 68 ffvelcdmda ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R ∧ z ∈ C → x ⁡ z ∈ A × B
93 1st2nd2 ⊢ x ⁡ z ∈ A × B → x ⁡ z = 1 st ⁡ x ⁡ z 2 nd ⁡ x ⁡ z
94 92 93 syl ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R ∧ z ∈ C → x ⁡ z = 1 st ⁡ x ⁡ z 2 nd ⁡ x ⁡ z
95 91 94 eqtr4d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R ∧ z ∈ C → 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z = x ⁡ z
96 95 mpteq2dva ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → z ∈ C ⟼ 1 st ⁡ y ⁡ z 2 nd ⁡ y ⁡ z = z ∈ C ⟼ x ⁡ z
97 6 96 eqtrid ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → S = z ∈ C ⟼ x ⁡ z
98 69 97 eqtr4d ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C ∧ y = D R → x = S
99 66 98 impbida ⊢ x ∈ A × B C ∧ y ∈ A C × B C → x = S ↔ y = D R
100 7 10 25 37 99 en3i ⊢ A × B C ≈ A C × B C