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Theorem inmap

Description: Intersection of two sets exponentiations. (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Mar-2021)

Ref Expression
Hypotheses inmap.a ( 𝜑𝐴𝑉 )
inmap.b ( 𝜑𝐵𝑊 )
inmap.c ( 𝜑𝐶𝑍 )
Assertion inmap ( 𝜑 → ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) = ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 inmap.a ( 𝜑𝐴𝑉 )
2 inmap.b ( 𝜑𝐵𝑊 )
3 inmap.c ( 𝜑𝐶𝑍 )
4 elinel1 ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) → 𝑓 ∈ ( 𝐴m 𝐶 ) )
5 elmapi ( 𝑓 ∈ ( 𝐴m 𝐶 ) → 𝑓 : 𝐶𝐴 )
6 4 5 syl ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) → 𝑓 : 𝐶𝐴 )
7 elinel2 ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) → 𝑓 ∈ ( 𝐵m 𝐶 ) )
8 elmapi ( 𝑓 ∈ ( 𝐵m 𝐶 ) → 𝑓 : 𝐶𝐵 )
9 7 8 syl ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) → 𝑓 : 𝐶𝐵 )
10 6 9 jca ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) → ( 𝑓 : 𝐶𝐴𝑓 : 𝐶𝐵 ) )
11 fin ( 𝑓 : 𝐶 ⟶ ( 𝐴𝐵 ) ↔ ( 𝑓 : 𝐶𝐴𝑓 : 𝐶𝐵 ) )
12 10 11 sylibr ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) → 𝑓 : 𝐶 ⟶ ( 𝐴𝐵 ) )
13 12 adantl ( ( 𝜑𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) ) → 𝑓 : 𝐶 ⟶ ( 𝐴𝐵 ) )
14 inss1 ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝐴
15 14 a1i ( 𝜑 → ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝐴 )
16 1 15 ssexd ( 𝜑 → ( 𝐴𝐵 ) ∈ V )
17 16 3 elmapd ( 𝜑 → ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ↔ 𝑓 : 𝐶 ⟶ ( 𝐴𝐵 ) ) )
18 17 adantr ( ( 𝜑𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) ) → ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ↔ 𝑓 : 𝐶 ⟶ ( 𝐴𝐵 ) ) )
19 13 18 mpbird ( ( 𝜑𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) ) → 𝑓 ∈ ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) )
20 19 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) 𝑓 ∈ ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) )
21 dfss3 ( ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) ⊆ ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ↔ ∀ 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) 𝑓 ∈ ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) )
22 20 21 sylibr ( 𝜑 → ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) ⊆ ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) )
23 mapss ( ( 𝐴𝑉 ∧ ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝐴 ) → ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐴m 𝐶 ) )
24 1 15 23 syl2anc ( 𝜑 → ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐴m 𝐶 ) )
25 inss2 ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝐵
26 25 a1i ( 𝜑 → ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝐵 )
27 mapss ( ( 𝐵𝑊 ∧ ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝐵 ) → ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵m 𝐶 ) )
28 2 26 27 syl2anc ( 𝜑 → ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵m 𝐶 ) )
29 24 28 ssind ( 𝜑 → ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ⊆ ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) )
30 22 29 eqssd ( 𝜑 → ( ( 𝐴m 𝐶 ) ∩ ( 𝐵m 𝐶 ) ) = ( ( 𝐴𝐵 ) ↑m 𝐶 ) )