Users' Mathboxes Mathbox for Scott Fenton < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  elima4 Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem elima4 31679
Description: Quantifier-free expression saying that a class is a member of an image. (Contributed by Scott Fenton, 8-May-2018.)
Assertion
Ref Expression
elima4  |-  ( A  e.  ( R " B )  <->  ( R  i^i  ( B  X.  { A } ) )  =/=  (/) )

Proof of Theorem elima4
Dummy variables  x  p  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 3212 . 2  |-  ( A  e.  ( R " B )  ->  A  e.  _V )
2 xpeq2 5129 . . . . . . 7  |-  ( { A }  =  (/)  ->  ( B  X.  { A } )  =  ( B  X.  (/) ) )
3 xp0 5552 . . . . . . 7  |-  ( B  X.  (/) )  =  (/)
42, 3syl6eq 2672 . . . . . 6  |-  ( { A }  =  (/)  ->  ( B  X.  { A } )  =  (/) )
54ineq2d 3814 . . . . 5  |-  ( { A }  =  (/)  ->  ( R  i^i  ( B  X.  { A }
) )  =  ( R  i^i  (/) ) )
6 in0 3968 . . . . 5  |-  ( R  i^i  (/) )  =  (/)
75, 6syl6eq 2672 . . . 4  |-  ( { A }  =  (/)  ->  ( R  i^i  ( B  X.  { A }
) )  =  (/) )
87necon3i 2826 . . 3  |-  ( ( R  i^i  ( B  X.  { A }
) )  =/=  (/)  ->  { A }  =/=  (/) )
9 snnzb 4254 . . 3  |-  ( A  e.  _V  <->  { A }  =/=  (/) )
108, 9sylibr 224 . 2  |-  ( ( R  i^i  ( B  X.  { A }
) )  =/=  (/)  ->  A  e.  _V )
11 eleq1 2689 . . 3  |-  ( x  =  A  ->  (
x  e.  ( R
" B )  <->  A  e.  ( R " B ) ) )
12 sneq 4187 . . . . . 6  |-  ( x  =  A  ->  { x }  =  { A } )
1312xpeq2d 5139 . . . . 5  |-  ( x  =  A  ->  ( B  X.  { x }
)  =  ( B  X.  { A }
) )
1413ineq2d 3814 . . . 4  |-  ( x  =  A  ->  ( R  i^i  ( B  X.  { x } ) )  =  ( R  i^i  ( B  X.  { A } ) ) )
1514neeq1d 2853 . . 3  |-  ( x  =  A  ->  (
( R  i^i  ( B  X.  { x }
) )  =/=  (/)  <->  ( R  i^i  ( B  X.  { A } ) )  =/=  (/) ) )
16 elin 3796 . . . . . . 7  |-  ( p  e.  ( R  i^i  ( B  X.  { x } ) )  <->  ( p  e.  R  /\  p  e.  ( B  X.  {
x } ) ) )
17 ancom 466 . . . . . . 7  |-  ( ( p  e.  R  /\  p  e.  ( B  X.  { x } ) )  <->  ( p  e.  ( B  X.  {
x } )  /\  p  e.  R )
)
18 elxp 5131 . . . . . . . 8  |-  ( p  e.  ( B  X.  { x } )  <->  E. y E. z ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
y  e.  B  /\  z  e.  { x } ) ) )
1918anbi1i 731 . . . . . . 7  |-  ( ( p  e.  ( B  X.  { x }
)  /\  p  e.  R )  <->  ( E. y E. z ( p  =  <. y ,  z
>.  /\  ( y  e.  B  /\  z  e. 
{ x } ) )  /\  p  e.  R ) )
2016, 17, 193bitri 286 . . . . . 6  |-  ( p  e.  ( R  i^i  ( B  X.  { x } ) )  <->  ( E. y E. z ( p  =  <. y ,  z
>.  /\  ( y  e.  B  /\  z  e. 
{ x } ) )  /\  p  e.  R ) )
2120exbii 1774 . . . . 5  |-  ( E. p  p  e.  ( R  i^i  ( B  X.  { x }
) )  <->  E. p
( E. y E. z ( p  = 
<. y ,  z >.  /\  ( y  e.  B  /\  z  e.  { x } ) )  /\  p  e.  R )
)
22 anass 681 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
y  e.  B  /\  z  e.  { x } ) )  /\  p  e.  R )  <->  ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  p  e.  R ) ) )
23222exbii 1775 . . . . . . . 8  |-  ( E. y E. z ( ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
y  e.  B  /\  z  e.  { x } ) )  /\  p  e.  R )  <->  E. y E. z ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  p  e.  R ) ) )
24 19.41vv 1915 . . . . . . . 8  |-  ( E. y E. z ( ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
y  e.  B  /\  z  e.  { x } ) )  /\  p  e.  R )  <->  ( E. y E. z
( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
y  e.  B  /\  z  e.  { x } ) )  /\  p  e.  R )
)
2523, 24bitr3i 266 . . . . . . 7  |-  ( E. y E. z ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  p  e.  R ) )  <->  ( E. y E. z ( p  =  <. y ,  z
>.  /\  ( y  e.  B  /\  z  e. 
{ x } ) )  /\  p  e.  R ) )
2625exbii 1774 . . . . . 6  |-  ( E. p E. y E. z ( p  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  B  /\  z  e. 
{ x } )  /\  p  e.  R
) )  <->  E. p
( E. y E. z ( p  = 
<. y ,  z >.  /\  ( y  e.  B  /\  z  e.  { x } ) )  /\  p  e.  R )
)
27 exrot3 2045 . . . . . 6  |-  ( E. p E. y E. z ( p  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  B  /\  z  e. 
{ x } )  /\  p  e.  R
) )  <->  E. y E. z E. p ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  p  e.  R ) ) )
2826, 27bitr3i 266 . . . . 5  |-  ( E. p ( E. y E. z ( p  = 
<. y ,  z >.  /\  ( y  e.  B  /\  z  e.  { x } ) )  /\  p  e.  R )  <->  E. y E. z E. p ( p  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  B  /\  z  e. 
{ x } )  /\  p  e.  R
) ) )
29 opex 4932 . . . . . . . . 9  |-  <. y ,  z >.  e.  _V
30 eleq1 2689 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  =  <. y ,  z
>.  ->  ( p  e.  R  <->  <. y ,  z
>.  e.  R ) )
3130anbi2d 740 . . . . . . . . 9  |-  ( p  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  p  e.  R )  <->  ( (
y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  <. y ,  z >.  e.  R
) ) )
3229, 31ceqsexv 3242 . . . . . . . 8  |-  ( E. p ( p  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  B  /\  z  e. 
{ x } )  /\  p  e.  R
) )  <->  ( (
y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  <. y ,  z >.  e.  R
) )
3332exbii 1774 . . . . . . 7  |-  ( E. z E. p ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  p  e.  R ) )  <->  E. z
( ( y  e.  B  /\  z  e. 
{ x } )  /\  <. y ,  z
>.  e.  R ) )
34 anass 681 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  <. y ,  z >.  e.  R
)  <->  ( y  e.  B  /\  ( z  e.  { x }  /\  <. y ,  z
>.  e.  R ) ) )
35 an12 838 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  B  /\  ( z  e.  {
x }  /\  <. y ,  z >.  e.  R
) )  <->  ( z  e.  { x }  /\  ( y  e.  B  /\  <. y ,  z
>.  e.  R ) ) )
36 velsn 4193 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  e.  { x }  <->  z  =  x )
3736anbi1i 731 . . . . . . . . 9  |-  ( ( z  e.  { x }  /\  ( y  e.  B  /\  <. y ,  z >.  e.  R
) )  <->  ( z  =  x  /\  (
y  e.  B  /\  <.
y ,  z >.  e.  R ) ) )
3834, 35, 373bitri 286 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  <. y ,  z >.  e.  R
)  <->  ( z  =  x  /\  ( y  e.  B  /\  <. y ,  z >.  e.  R
) ) )
3938exbii 1774 . . . . . . 7  |-  ( E. z ( ( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  <. y ,  z
>.  e.  R )  <->  E. z
( z  =  x  /\  ( y  e.  B  /\  <. y ,  z >.  e.  R
) ) )
40 vex 3203 . . . . . . . 8  |-  x  e. 
_V
41 opeq2 4403 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  x  ->  <. y ,  z >.  =  <. y ,  x >. )
4241eleq1d 2686 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  x  ->  ( <. y ,  z >.  e.  R  <->  <. y ,  x >.  e.  R ) )
4342anbi2d 740 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  x  ->  (
( y  e.  B  /\  <. y ,  z
>.  e.  R )  <->  ( y  e.  B  /\  <. y ,  x >.  e.  R
) ) )
4440, 43ceqsexv 3242 . . . . . . 7  |-  ( E. z ( z  =  x  /\  ( y  e.  B  /\  <. y ,  z >.  e.  R
) )  <->  ( y  e.  B  /\  <. y ,  x >.  e.  R
) )
4533, 39, 443bitri 286 . . . . . 6  |-  ( E. z E. p ( p  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  B  /\  z  e.  { x } )  /\  p  e.  R ) )  <->  ( y  e.  B  /\  <. y ,  x >.  e.  R
) )
4645exbii 1774 . . . . 5  |-  ( E. y E. z E. p ( p  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  B  /\  z  e. 
{ x } )  /\  p  e.  R
) )  <->  E. y
( y  e.  B  /\  <. y ,  x >.  e.  R ) )
4721, 28, 463bitri 286 . . . 4  |-  ( E. p  p  e.  ( R  i^i  ( B  X.  { x }
) )  <->  E. y
( y  e.  B  /\  <. y ,  x >.  e.  R ) )
48 n0 3931 . . . 4  |-  ( ( R  i^i  ( B  X.  { x }
) )  =/=  (/)  <->  E. p  p  e.  ( R  i^i  ( B  X.  {
x } ) ) )
4940elima3 5473 . . . 4  |-  ( x  e.  ( R " B )  <->  E. y
( y  e.  B  /\  <. y ,  x >.  e.  R ) )
5047, 48, 493bitr4ri 293 . . 3  |-  ( x  e.  ( R " B )  <->  ( R  i^i  ( B  X.  {
x } ) )  =/=  (/) )
5111, 15, 50vtoclbg 3267 . 2  |-  ( A  e.  _V  ->  ( A  e.  ( R " B )  <->  ( R  i^i  ( B  X.  { A } ) )  =/=  (/) ) )
521, 10, 51pm5.21nii 368 1  |-  ( A  e.  ( R " B )  <->  ( R  i^i  ( B  X.  { A } ) )  =/=  (/) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    <-> wb 196    /\ wa 384    = wceq 1483   E.wex 1704    e. wcel 1990    =/= wne 2794   _Vcvv 3200    i^i cin 3573   (/)c0 3915   {csn 4177   <.cop 4183    X. cxp 5112   "cima 5117
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pr 4906
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-ral 2917  df-rex 2918  df-rab 2921  df-v 3202  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-nul 3916  df-if 4087  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-br 4654  df-opab 4713  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator