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Theorem mapssbi

Description: Subset inheritance for set exponentiation. (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Mar-2021)

Ref Expression
Hypotheses mapssbi.a ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉 )
mapssbi.b ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊 )
mapssbi.c ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑍 )
mapssbi.n ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ≠ ∅ )
Assertion mapssbi ( 𝜑 → ( 𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mapssbi.a ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉 )
2 mapssbi.b ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊 )
3 mapssbi.c ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑍 )
4 mapssbi.n ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ≠ ∅ )
5 2 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → 𝐵 ∈ 𝑊 )
6 simpr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → 𝐴 ⊆ 𝐵 )
7 mapss ⊢ ( ( 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
8 5 6 7 syl2anc ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
9 8 ex ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐴 ⊆ 𝐵 → ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) )
10 simplr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) ∧ ¬ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
11 nssrex ⊢ ( ¬ 𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 )
12 11 bilani ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ¬ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 )
13 fconst6g ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐴 → ( 𝐶 × { 𝑥 } ) : 𝐶 ⟶ 𝐴 )
14 13 adantl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( 𝐶 × { 𝑥 } ) : 𝐶 ⟶ 𝐴 )
15 elmapg ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍 ) → ( ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ↔ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) : 𝐶 ⟶ 𝐴 ) )
16 1 3 15 syl2anc ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ↔ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) : 𝐶 ⟶ 𝐴 ) )
17 16 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ↔ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) : 𝐶 ⟶ 𝐴 ) )
18 14 17 mpbird ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) )
19 18 3adant3 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 ) → ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) )
20 3 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) → 𝐶 ∈ 𝑍 )
21 2 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) → 𝐵 ∈ 𝑊 )
22 4 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) → 𝐶 ≠ ∅ )
23 simpr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) → ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
24 20 21 22 23 snelmap ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) → 𝑥 ∈ 𝐵 )
25 24 adantlr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 ) ∧ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) → 𝑥 ∈ 𝐵 )
26 simplr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 ) ∧ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) → ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 )
27 25 26 pm2.65da ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 ) → ¬ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
28 27 3adant2 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 ) → ¬ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
29 nelss ⊢ ( ( ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ∧ ¬ ( 𝐶 × { 𝑥 } ) ∈ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) → ¬ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
30 19 28 29 syl2anc ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 ) → ¬ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
31 30 3exp ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑥 ∈ 𝐴 → ( ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 → ¬ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) ) )
32 31 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ¬ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → ( 𝑥 ∈ 𝐴 → ( ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 → ¬ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) ) )
33 32 rexlimdv ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ¬ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 ∈ 𝐵 → ¬ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) )
34 12 33 mpd ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ¬ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → ¬ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
35 34 adantlr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) ∧ ¬ 𝐴 ⊆ 𝐵 ) → ¬ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) )
36 10 35 condan ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) → 𝐴 ⊆ 𝐵 )
37 36 ex ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) → 𝐴 ⊆ 𝐵 ) )
38 9 37 impbid ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ( 𝐴 ↑m 𝐶 ) ⊆ ( 𝐵 ↑m 𝐶 ) ) )