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Theorem mapsn 7457
Description: The value of set exponentiation with a singleton exponent. Theorem 98 of [Suppes] p. 89. (Contributed by NM, 10-Dec-2003.)
Hypotheses
Ref Expression
map0.1  |-  A  e. 
_V
map0.2  |-  B  e. 
_V
Assertion
Ref Expression
mapsn  |-  ( A  ^m  { B }
)  =  { f  |  E. y  e.  A  f  =  { <. B ,  y >. } }
Distinct variable groups:    y, f, A    B, f, y

Proof of Theorem mapsn
StepHypRef Expression
1 map0.1 . . . 4  |-  A  e. 
_V
2 snex 4688 . . . 4  |-  { B }  e.  _V
31, 2elmap 7444 . . 3  |-  ( f  e.  ( A  ^m  { B } )  <->  f : { B } --> A )
4 ffn 5729 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } --> A  ->  f  Fn  { B } )
5 map0.2 . . . . . . . . 9  |-  B  e. 
_V
65snid 4055 . . . . . . . 8  |-  B  e. 
{ B }
7 fneu 5683 . . . . . . . 8  |-  ( ( f  Fn  { B }  /\  B  e.  { B } )  ->  E! y  B f y )
84, 6, 7sylancl 662 . . . . . . 7  |-  ( f : { B } --> A  ->  E! y  B f y )
9 euabsn 4099 . . . . . . . 8  |-  ( E! y  B f y  <->  E. y { y  |  B f y }  =  { y } )
10 frel 5732 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f : { B } --> A  ->  Rel  f )
11 relimasn 5358 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( Rel  f  ->  ( f " { B } )  =  { y  |  B f y } )
1210, 11syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( f " { B } )  =  { y  |  B
f y } )
13 imadmrn 5345 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f
" dom  f )  =  ran  f
14 fdm 5733 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( f : { B } --> A  ->  dom  f  =  { B } )
1514imaeq2d 5335 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( f " dom  f )  =  ( f " { B } ) )
1613, 15syl5reqr 2523 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( f " { B } )  =  ran  f )
1712, 16eqtr3d 2510 . . . . . . . . . 10  |-  ( f : { B } --> A  ->  { y  |  B f y }  =  ran  f )
1817eqeq1d 2469 . . . . . . . . 9  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( { y  |  B f y }  =  { y }  <->  ran  f  =  {
y } ) )
1918exbidv 1690 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( E. y { y  |  B
f y }  =  { y }  <->  E. y ran  f  =  {
y } ) )
209, 19syl5bb 257 . . . . . . 7  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( E! y  B f y  <->  E. y ran  f  =  {
y } ) )
218, 20mpbid 210 . . . . . 6  |-  ( f : { B } --> A  ->  E. y ran  f  =  { y } )
22 vex 3116 . . . . . . . . . . 11  |-  y  e. 
_V
2322snid 4055 . . . . . . . . . 10  |-  y  e. 
{ y }
24 eleq2 2540 . . . . . . . . . 10  |-  ( ran  f  =  { y }  ->  ( y  e.  ran  f  <->  y  e.  { y } ) )
2523, 24mpbiri 233 . . . . . . . . 9  |-  ( ran  f  =  { y }  ->  y  e.  ran  f )
26 frn 5735 . . . . . . . . . 10  |-  ( f : { B } --> A  ->  ran  f  C_  A )
2726sseld 3503 . . . . . . . . 9  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( y  e. 
ran  f  ->  y  e.  A ) )
2825, 27syl5 32 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( ran  f  =  { y }  ->  y  e.  A ) )
29 dffn4 5799 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  Fn  { B }  <->  f : { B } -onto-> ran  f )
304, 29sylib 196 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f : { B } --> A  ->  f : { B } -onto-> ran  f )
31 fof 5793 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f : { B } -onto-> ran  f  ->  f : { B } --> ran  f
)
3230, 31syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( f : { B } --> A  ->  f : { B } --> ran  f )
33 feq3 5713 . . . . . . . . . 10  |-  ( ran  f  =  { y }  ->  ( f : { B } --> ran  f  <->  f : { B } --> { y } ) )
3432, 33syl5ibcom 220 . . . . . . . . 9  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( ran  f  =  { y }  ->  f : { B } --> { y } ) )
355, 22fsn 6057 . . . . . . . . 9  |-  ( f : { B } --> { y }  <->  f  =  { <. B ,  y
>. } )
3634, 35syl6ib 226 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( ran  f  =  { y }  ->  f  =  { <. B , 
y >. } ) )
3728, 36jcad 533 . . . . . . 7  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( ran  f  =  { y }  ->  ( y  e.  A  /\  f  =  { <. B , 
y >. } ) ) )
3837eximdv 1686 . . . . . 6  |-  ( f : { B } --> A  ->  ( E. y ran  f  =  {
y }  ->  E. y
( y  e.  A  /\  f  =  { <. B ,  y >. } ) ) )
3921, 38mpd 15 . . . . 5  |-  ( f : { B } --> A  ->  E. y ( y  e.  A  /\  f  =  { <. B ,  y
>. } ) )
40 df-rex 2820 . . . . 5  |-  ( E. y  e.  A  f  =  { <. B , 
y >. }  <->  E. y
( y  e.  A  /\  f  =  { <. B ,  y >. } ) )
4139, 40sylibr 212 . . . 4  |-  ( f : { B } --> A  ->  E. y  e.  A  f  =  { <. B , 
y >. } )
425, 22f1osn 5851 . . . . . . . . 9  |-  { <. B ,  y >. } : { B } -1-1-onto-> { y }
43 f1oeq1 5805 . . . . . . . . 9  |-  ( f  =  { <. B , 
y >. }  ->  (
f : { B }
-1-1-onto-> { y }  <->  { <. B , 
y >. } : { B } -1-1-onto-> { y } ) )
4442, 43mpbiri 233 . . . . . . . 8  |-  ( f  =  { <. B , 
y >. }  ->  f : { B } -1-1-onto-> { y } )
45 f1of 5814 . . . . . . . 8  |-  ( f : { B } -1-1-onto-> {
y }  ->  f : { B } --> { y } )
4644, 45syl 16 . . . . . . 7  |-  ( f  =  { <. B , 
y >. }  ->  f : { B } --> { y } )
47 snssi 4171 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  A  ->  { y }  C_  A )
48 fss 5737 . . . . . . 7  |-  ( ( f : { B }
--> { y }  /\  { y }  C_  A
)  ->  f : { B } --> A )
4946, 47, 48syl2an 477 . . . . . 6  |-  ( ( f  =  { <. B ,  y >. }  /\  y  e.  A )  ->  f : { B }
--> A )
5049expcom 435 . . . . 5  |-  ( y  e.  A  ->  (
f  =  { <. B ,  y >. }  ->  f : { B } --> A ) )
5150rexlimiv 2949 . . . 4  |-  ( E. y  e.  A  f  =  { <. B , 
y >. }  ->  f : { B } --> A )
5241, 51impbii 188 . . 3  |-  ( f : { B } --> A 
<->  E. y  e.  A  f  =  { <. B , 
y >. } )
533, 52bitri 249 . 2  |-  ( f  e.  ( A  ^m  { B } )  <->  E. y  e.  A  f  =  { <. B ,  y
>. } )
5453abbi2i 2600 1  |-  ( A  ^m  { B }
)  =  { f  |  E. y  e.  A  f  =  { <. B ,  y >. } }
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    /\ wa 369    = wceq 1379   E.wex 1596    e. wcel 1767   E!weu 2275   {cab 2452   E.wrex 2815   _Vcvv 3113    C_ wss 3476   {csn 4027   <.cop 4033   class class class wbr 4447   dom cdm 4999   ran crn 5000   "cima 5002   Rel wrel 5004    Fn wfn 5581   -->wf 5582   -onto->wfo 5584   -1-1-onto->wf1o 5585  (class class class)co 6282    ^m cmap 7417
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6574
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 975  df-tru 1382  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-op 4034  df-uni 4246  df-br 4448  df-opab 4506  df-id 4795  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5549  df-fun 5588  df-fn 5589  df-f 5590  df-f1 5591  df-fo 5592  df-f1o 5593  df-fv 5594  df-ov 6285  df-oprab 6286  df-mpt2 6287  df-map 7419
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