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Theorem mapdom2 7503
Description: Order-preserving property of set exponentiation. Theorem 6L(d) of [Enderton] p. 149. (Contributed by NM, 23-Sep-2004.) (Revised by Mario Carneiro, 30-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
mapdom2  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  -> 
( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) )

Proof of Theorem mapdom2
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 461 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  C  =  (/) )
21oveq1d 6127 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( C  ^m  A )  =  ( (/)  ^m  A ) )
3 simplr 754 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )
4 idd 24 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( A  =  (/)  ->  A  =  (/) ) )
54, 1jctird 544 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( A  =  (/)  ->  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) ) )
63, 5mtod 177 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  -.  A  =  (/) )
76neneqad 2705 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  A  =/=  (/) )
8 map0b 7272 . . . . . . . 8  |-  ( A  =/=  (/)  ->  ( (/)  ^m  A
)  =  (/) )
97, 8syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( (/) 
^m  A )  =  (/) )
102, 9eqtrd 2475 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( C  ^m  A )  =  (/) )
11 ovex 6137 . . . . . . 7  |-  ( C  ^m  B )  e. 
_V
12110dom 7462 . . . . . 6  |-  (/)  ~<_  ( C  ^m  B )
1310, 12syl6eqbr 4350 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =  (/) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
14 simpll 753 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  ->  A  ~<_  B )
15 reldom 7337 . . . . . . . . . . 11  |-  Rel  ~<_
1615brrelex2i 4901 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  ~<_  B  ->  B  e.  _V )
1716ad2antrr 725 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  ->  B  e.  _V )
18 domeng 7345 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  _V  ->  ( A  ~<_  B  <->  E. x
( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )
1917, 18syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  -> 
( A  ~<_  B  <->  E. x
( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )
2014, 19mpbid 210 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  ->  E. x ( A  ~~  x  /\  x  C_  B
) )
21 enrefg 7362 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( C  e.  _V  ->  C  ~~  C )
2221ad2antlr 726 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  C  ~~  C
)
23 simprrl 763 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  A  ~~  x
)
24 mapen 7496 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( C  ~~  C  /\  A  ~~  x )  -> 
( C  ^m  A
)  ~~  ( C  ^m  x ) )
2522, 23, 24syl2anc 661 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  A )  ~~  ( C  ^m  x ) )
26 ovex 6137 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( C  ^m  x )  e. 
_V
2726a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  x )  e.  _V )
28 ovex 6137 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( C  ^m  ( B  \  x ) )  e. 
_V
2928a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  ( B  \  x
) )  e.  _V )
30 simprl 755 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  C  =/=  (/) )
31 simplr 754 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  C  e.  _V )
3216ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  B  e.  _V )
33 difexg 4461 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( B  e.  _V  ->  ( B  \  x )  e. 
_V )
3432, 33syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( B  \  x )  e.  _V )
35 map0g 7273 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( C  e.  _V  /\  ( B  \  x
)  e.  _V )  ->  ( ( C  ^m  ( B  \  x
) )  =  (/)  <->  ( C  =  (/)  /\  ( B  \  x )  =/=  (/) ) ) )
36 simpl 457 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( C  =  (/)  /\  ( B  \  x )  =/=  (/) )  ->  C  =  (/) )
3735, 36syl6bi 228 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( C  e.  _V  /\  ( B  \  x
)  e.  _V )  ->  ( ( C  ^m  ( B  \  x
) )  =  (/)  ->  C  =  (/) ) )
3837necon3d 2670 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( C  e.  _V  /\  ( B  \  x
)  e.  _V )  ->  ( C  =/=  (/)  ->  ( C  ^m  ( B  \  x ) )  =/=  (/) ) )
3931, 34, 38syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  =/=  (/)  ->  ( C  ^m  ( B  \  x
) )  =/=  (/) ) )
4030, 39mpd 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  ( B  \  x
) )  =/=  (/) )
41 xpdom3 7430 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( C  ^m  x
)  e.  _V  /\  ( C  ^m  ( B  \  x ) )  e.  _V  /\  ( C  ^m  ( B  \  x ) )  =/=  (/) )  ->  ( C  ^m  x )  ~<_  ( ( C  ^m  x
)  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) ) )
4227, 29, 40, 41syl3anc 1218 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  x )  ~<_  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x
) ) ) )
43 vex 2996 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  x  e. 
_V
4443a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  x  e.  _V )
45 disjdif 3772 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  i^i  ( B  \  x ) )  =  (/)
4645a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( x  i^i  ( B  \  x
) )  =  (/) )
47 mapunen 7501 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( x  e.  _V  /\  ( B  \  x
)  e.  _V  /\  C  e.  _V )  /\  ( x  i^i  ( B  \  x ) )  =  (/) )  ->  ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x
) ) )  ~~  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) ) )
4844, 34, 31, 46, 47syl31anc 1221 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x ) ) )  ~~  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x
) ) ) )
4948ensymd 7381 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) )  ~~  ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x
) ) ) )
50 simprrr 764 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  x  C_  B
)
51 undif 3780 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x 
C_  B  <->  ( x  u.  ( B  \  x
) )  =  B )
5250, 51sylib 196 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( x  u.  ( B  \  x
) )  =  B )
5352oveq2d 6128 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  ( x  u.  ( B  \  x ) ) )  =  ( C  ^m  B ) )
5449, 53breqtrd 4337 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) )  ~~  ( C  ^m  B ) )
55 domentr 7389 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( C  ^m  x
)  ~<_  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x ) ) )  /\  ( ( C  ^m  x )  X.  ( C  ^m  ( B  \  x
) ) )  ~~  ( C  ^m  B ) )  ->  ( C  ^m  x )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
5642, 54, 55syl2anc 661 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  x )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
57 endomtr 7388 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( C  ^m  A
)  ~~  ( C  ^m  x )  /\  ( C  ^m  x )  ~<_  ( C  ^m  B ) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
5825, 56, 57syl2anc 661 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  ( C  =/=  (/)  /\  ( A  ~~  x  /\  x  C_  B ) ) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
5958expr 615 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  -> 
( ( A  ~~  x  /\  x  C_  B
)  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) ) )
6059exlimdv 1690 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  -> 
( E. x ( A  ~~  x  /\  x  C_  B )  -> 
( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) ) )
6120, 60mpd 15 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  C  =/=  (/) )  -> 
( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6261adantlr 714 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  =/=  (/) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6313, 62pm2.61dane 2713 . . . 4  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  C  e.  _V )  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6463an32s 802 . . 3  |-  ( ( ( A  ~<_  B  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  /\  C  e.  _V )  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B ) )
6564ex 434 . 2  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  -> 
( C  e.  _V  ->  ( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) ) )
66 reldmmap 7244 . . . 4  |-  Rel  dom  ^m
6766ovprc1 6140 . . 3  |-  ( -.  C  e.  _V  ->  ( C  ^m  A )  =  (/) )
6867, 12syl6eqbr 4350 . 2  |-  ( -.  C  e.  _V  ->  ( C  ^m  A )  ~<_  ( C  ^m  B
) )
6965, 68pm2.61d1 159 1  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  -.  ( A  =  (/)  /\  C  =  (/) ) )  -> 
( C  ^m  A
)  ~<_  ( C  ^m  B ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1369   E.wex 1586    e. wcel 1756    =/= wne 2620   _Vcvv 2993    \ cdif 3346    u. cun 3347    i^i cin 3348    C_ wss 3349   (/)c0 3658   class class class wbr 4313    X. cxp 4859  (class class class)co 6112    ^m cmap 7235    ~~ cen 7328    ~<_ cdom 7329
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-sep 4434  ax-nul 4442  ax-pow 4491  ax-pr 4552  ax-un 6393
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2577  df-ne 2622  df-ral 2741  df-rex 2742  df-rab 2745  df-v 2995  df-sbc 3208  df-csb 3310  df-dif 3352  df-un 3354  df-in 3356  df-ss 3363  df-nul 3659  df-if 3813  df-pw 3883  df-sn 3899  df-pr 3901  df-op 3905  df-uni 4113  df-int 4150  df-iun 4194  df-br 4314  df-opab 4372  df-mpt 4373  df-id 4657  df-xp 4867  df-rel 4868  df-cnv 4869  df-co 4870  df-dm 4871  df-rn 4872  df-res 4873  df-ima 4874  df-iota 5402  df-fun 5441  df-fn 5442  df-f 5443  df-f1 5444  df-fo 5445  df-f1o 5446  df-fv 5447  df-ov 6115  df-oprab 6116  df-mpt2 6117  df-1st 6598  df-2nd 6599  df-er 7122  df-map 7237  df-en 7332  df-dom 7333
This theorem is referenced by:  mapdom3  7504  cfpwsdom  8769  hauspwdom  19127
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