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Theorem mapxpen

Description: Equinumerosity law for double set exponentiation. Proposition 10.45 of TakeutiZaring p. 96. (Contributed by NM, 21-Feb-2004) (Revised by Mario Carneiro, 24-Jun-2015)

Ref Expression
Assertion mapxpen ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ≈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ovexd ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∈ V )
2 ovexd ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ∈ V )
3 elmapi ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) → 𝑓 : 𝐶 ⟶ ( 𝐴m 𝐵 ) )
4 3 ffvelrnda ( ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( 𝑓𝑦 ) ∈ ( 𝐴m 𝐵 ) )
5 elmapi ( ( 𝑓𝑦 ) ∈ ( 𝐴m 𝐵 ) → ( 𝑓𝑦 ) : 𝐵𝐴 )
6 4 5 syl ( ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( 𝑓𝑦 ) : 𝐵𝐴 )
7 6 ffvelrnda ( ( ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑦𝐶 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐴 )
8 7 an32s ( ( ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑥𝐵 ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐴 )
9 8 ralrimiva ( ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ∀ 𝑦𝐶 ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐴 )
10 9 ralrimiva ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) → ∀ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐴 )
11 eqid ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) )
12 11 fmpo ( ∀ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐴 ↔ ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) : ( 𝐵 × 𝐶 ) ⟶ 𝐴 )
13 10 12 sylib ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) → ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) : ( 𝐵 × 𝐶 ) ⟶ 𝐴 )
14 simp1 ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → 𝐴𝑉 )
15 xpexg ( ( 𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( 𝐵 × 𝐶 ) ∈ V )
16 15 3adant1 ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( 𝐵 × 𝐶 ) ∈ V )
17 elmapg ( ( 𝐴𝑉 ∧ ( 𝐵 × 𝐶 ) ∈ V ) → ( ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ↔ ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) : ( 𝐵 × 𝐶 ) ⟶ 𝐴 ) )
18 14 16 17 syl2anc ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ↔ ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) : ( 𝐵 × 𝐶 ) ⟶ 𝐴 ) )
19 13 18 syl5ibr ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) → ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) )
20 elmapi ( 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) → 𝑔 : ( 𝐵 × 𝐶 ) ⟶ 𝐴 )
21 20 adantl ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) → 𝑔 : ( 𝐵 × 𝐶 ) ⟶ 𝐴 )
22 fovrn ( ( 𝑔 : ( 𝐵 × 𝐶 ) ⟶ 𝐴𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ∈ 𝐴 )
23 22 3expa ( ( ( 𝑔 : ( 𝐵 × 𝐶 ) ⟶ 𝐴𝑥𝐵 ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ∈ 𝐴 )
24 23 an32s ( ( ( 𝑔 : ( 𝐵 × 𝐶 ) ⟶ 𝐴𝑦𝐶 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ∈ 𝐴 )
25 21 24 sylanl1 ( ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ∧ 𝑦𝐶 ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ∈ 𝐴 )
26 25 fmpttd ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) : 𝐵𝐴 )
27 elmapg ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊 ) → ( ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ∈ ( 𝐴m 𝐵 ) ↔ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) : 𝐵𝐴 ) )
28 27 3adant3 ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ∈ ( 𝐴m 𝐵 ) ↔ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) : 𝐵𝐴 ) )
29 28 ad2antrr ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ∈ ( 𝐴m 𝐵 ) ↔ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) : 𝐵𝐴 ) )
30 26 29 mpbird ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ∈ ( 𝐴m 𝐵 ) )
31 30 fmpttd ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) → ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) : 𝐶 ⟶ ( 𝐴m 𝐵 ) )
32 31 ex ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) → ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) : 𝐶 ⟶ ( 𝐴m 𝐵 ) ) )
33 ovex ( 𝐴m 𝐵 ) ∈ V
34 simp3 ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → 𝐶𝑋 )
35 elmapg ( ( ( 𝐴m 𝐵 ) ∈ V ∧ 𝐶𝑋 ) → ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ↔ ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) : 𝐶 ⟶ ( 𝐴m 𝐵 ) ) )
36 33 34 35 sylancr ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ↔ ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) : 𝐶 ⟶ ( 𝐴m 𝐵 ) ) )
37 32 36 sylibrd ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) → ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ) )
38 elmapfn ( 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) → 𝑔 Fn ( 𝐵 × 𝐶 ) )
39 38 ad2antll ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → 𝑔 Fn ( 𝐵 × 𝐶 ) )
40 fnov ( 𝑔 Fn ( 𝐵 × 𝐶 ) ↔ 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
41 39 40 sylib ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
42 simp3 ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → 𝑦𝐶 )
43 26 adantlrl ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) : 𝐵𝐴 )
44 43 3adant2 ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) : 𝐵𝐴 )
45 simp1l2 ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → 𝐵𝑊 )
46 simp1l1 ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → 𝐴𝑉 )
47 fex2 ( ( ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) : 𝐵𝐴𝐵𝑊𝐴𝑉 ) → ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ∈ V )
48 44 45 46 47 syl3anc ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ∈ V )
49 eqid ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
50 49 fvmpt2 ( ( 𝑦𝐶 ∧ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ∈ V ) → ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) = ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
51 42 48 50 syl2anc ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) = ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
52 51 fveq1d ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ‘ 𝑥 ) )
53 simp2 ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → 𝑥𝐵 )
54 ovex ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ∈ V
55 eqid ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) = ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) )
56 55 fvmpt2 ( ( 𝑥𝐵 ∧ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ∈ V ) → ( ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) )
57 53 54 56 sylancl ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → ( ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) )
58 52 57 eqtrd ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) = ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) )
59 58 mpoeq3dva ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
60 41 59 eqtr4d ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
61 eqid 𝐵 = 𝐵
62 nfcv 𝑥 𝐶
63 nfmpt1 𝑥 ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) )
64 62 63 nfmpt 𝑥 ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
65 64 nfeq2 𝑥 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
66 nfmpt1 𝑦 ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
67 66 nfeq2 𝑦 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) )
68 fveq1 ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → ( 𝑓𝑦 ) = ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) )
69 68 fveq1d ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) )
70 69 a1d ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → ( 𝑦𝐶 → ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
71 67 70 ralrimi ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → ∀ 𝑦𝐶 ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) )
72 eqid 𝐶 = 𝐶
73 71 72 jctil ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → ( 𝐶 = 𝐶 ∧ ∀ 𝑦𝐶 ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
74 73 a1d ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → ( 𝑥𝐵 → ( 𝐶 = 𝐶 ∧ ∀ 𝑦𝐶 ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
75 65 74 ralrimi ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → ∀ 𝑥𝐵 ( 𝐶 = 𝐶 ∧ ∀ 𝑦𝐶 ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
76 mpoeq123 ( ( 𝐵 = 𝐵 ∧ ∀ 𝑥𝐵 ( 𝐶 = 𝐶 ∧ ∀ 𝑦𝐶 ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
77 61 75 76 sylancr ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
78 77 eqeq2d ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ↔ 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ‘ 𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
79 60 78 syl5ibrcom ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) → 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
80 3 ad2antrl ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → 𝑓 : 𝐶 ⟶ ( 𝐴m 𝐵 ) )
81 80 feqmptd ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑓𝑦 ) ) )
82 simprl ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) )
83 82 6 sylan ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( 𝑓𝑦 ) : 𝐵𝐴 )
84 83 feqmptd ( ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) ∧ 𝑦𝐶 ) → ( 𝑓𝑦 ) = ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
85 84 mpteq2dva ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑓𝑦 ) ) = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
86 81 85 eqtrd ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
87 nfmpo2 𝑦 ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) )
88 87 nfeq2 𝑦 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) )
89 eqidd ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → 𝐵 = 𝐵 )
90 nfmpo1 𝑥 ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) )
91 90 nfeq2 𝑥 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) )
92 nfv 𝑥 𝑦𝐶
93 fvex ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ∈ V
94 11 ovmpt4g ( ( 𝑥𝐵𝑦𝐶 ∧ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ∈ V ) → ( 𝑥 ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) )
95 93 94 mp3an3 ( ( 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → ( 𝑥 ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) )
96 oveq ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) = ( 𝑥 ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) 𝑦 ) )
97 96 eqeq1d ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ( ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ↔ ( 𝑥 ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
98 95 97 syl5ibr ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ( ( 𝑥𝐵𝑦𝐶 ) → ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
99 98 expcomd ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ( 𝑦𝐶 → ( 𝑥𝐵 → ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
100 91 92 99 ralrimd ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ( 𝑦𝐶 → ∀ 𝑥𝐵 ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
101 mpteq12 ( ( 𝐵 = 𝐵 ∧ ∀ 𝑥𝐵 ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) = ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
102 89 100 101 syl6an ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ( 𝑦𝐶 → ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) = ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
103 88 102 ralrimi ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ∀ 𝑦𝐶 ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) = ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) )
104 mpteq12 ( ( 𝐶 = 𝐶 ∧ ∀ 𝑦𝐶 ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) = ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) → ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
105 72 103 104 sylancr ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
106 105 eqeq2d ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ↔ 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
107 86 106 syl5ibrcom ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → ( 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) → 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ) )
108 79 107 impbid ( ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) ) → ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ↔ 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
109 108 ex ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( ( 𝑓 ∈ ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ∧ 𝑔 ∈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) ) → ( 𝑓 = ( 𝑦𝐶 ↦ ( 𝑥𝐵 ↦ ( 𝑥 𝑔 𝑦 ) ) ) ↔ 𝑔 = ( 𝑥𝐵 , 𝑦𝐶 ↦ ( ( 𝑓𝑦 ) ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
110 1 2 19 37 109 en3d ( ( 𝐴𝑉𝐵𝑊𝐶𝑋 ) → ( ( 𝐴m 𝐵 ) ↑m 𝐶 ) ≈ ( 𝐴m ( 𝐵 × 𝐶 ) ) )