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Theorem pwssun 4632
Description: The power class of the union of two classes is a subset of the union of their power classes, iff one class is a subclass of the other. Exercise 4.12(l) of [Mendelson] p. 235. (Contributed by NM, 23-Nov-2003.)
Assertion
Ref Expression
pwssun  |-  ( ( A  C_  B  \/  B  C_  A )  <->  ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B ) )

Proof of Theorem pwssun
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ssequn2 3534 . . . . . 6  |-  ( B 
C_  A  <->  ( A  u.  B )  =  A )
2 pweq 3868 . . . . . . 7  |-  ( ( A  u.  B )  =  A  ->  ~P ( A  u.  B
)  =  ~P A
)
3 eqimss 3413 . . . . . . 7  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  =  ~P A  ->  ~P ( A  u.  B )  C_  ~P A )
42, 3syl 16 . . . . . 6  |-  ( ( A  u.  B )  =  A  ->  ~P ( A  u.  B
)  C_  ~P A
)
51, 4sylbi 195 . . . . 5  |-  ( B 
C_  A  ->  ~P ( A  u.  B
)  C_  ~P A
)
6 ssequn1 3531 . . . . . 6  |-  ( A 
C_  B  <->  ( A  u.  B )  =  B )
7 pweq 3868 . . . . . . 7  |-  ( ( A  u.  B )  =  B  ->  ~P ( A  u.  B
)  =  ~P B
)
8 eqimss 3413 . . . . . . 7  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  =  ~P B  ->  ~P ( A  u.  B )  C_  ~P B )
97, 8syl 16 . . . . . 6  |-  ( ( A  u.  B )  =  B  ->  ~P ( A  u.  B
)  C_  ~P B
)
106, 9sylbi 195 . . . . 5  |-  ( A 
C_  B  ->  ~P ( A  u.  B
)  C_  ~P B
)
115, 10orim12i 516 . . . 4  |-  ( ( B  C_  A  \/  A  C_  B )  -> 
( ~P ( A  u.  B )  C_  ~P A  \/  ~P ( A  u.  B
)  C_  ~P B
) )
1211orcoms 389 . . 3  |-  ( ( A  C_  B  \/  B  C_  A )  -> 
( ~P ( A  u.  B )  C_  ~P A  \/  ~P ( A  u.  B
)  C_  ~P B
) )
13 ssun 3540 . . 3  |-  ( ( ~P ( A  u.  B )  C_  ~P A  \/  ~P ( A  u.  B )  C_ 
~P B )  ->  ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
) )
1412, 13syl 16 . 2  |-  ( ( A  C_  B  \/  B  C_  A )  ->  ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
) )
15 vex 2980 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  x  e. 
_V
1615snss 4004 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  e.  A  <->  { x }  C_  A )
17 vex 2980 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  y  e. 
_V
1817snss 4004 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  e.  B  <->  { y }  C_  B )
19 unss12 3533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( { x }  C_  A  /\  { y } 
C_  B )  -> 
( { x }  u.  { y } ) 
C_  ( A  u.  B ) )
2016, 18, 19syl2anb 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( x  e.  A  /\  y  e.  B )  ->  ( { x }  u.  { y } ) 
C_  ( A  u.  B ) )
21 zfpair2 4537 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  { x ,  y }  e.  _V
2221elpw 3871 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( { x ,  y }  e.  ~P ( A  u.  B )  <->  { x ,  y }  C_  ( A  u.  B
) )
23 df-pr 3885 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  { x ,  y }  =  ( { x }  u.  { y } )
2423sseq1i 3385 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( { x ,  y } 
C_  ( A  u.  B )  <->  ( {
x }  u.  {
y } )  C_  ( A  u.  B
) )
2522, 24bitr2i 250 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( { x }  u.  { y } )  C_  ( A  u.  B
)  <->  { x ,  y }  e.  ~P ( A  u.  B )
)
2620, 25sylib 196 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( x  e.  A  /\  y  e.  B )  ->  { x ,  y }  e.  ~P ( A  u.  B )
)
27 ssel 3355 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
)  ->  ( {
x ,  y }  e.  ~P ( A  u.  B )  ->  { x ,  y }  e.  ( ~P A  u.  ~P B
) ) )
2826, 27syl5 32 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
)  ->  ( (
x  e.  A  /\  y  e.  B )  ->  { x ,  y }  e.  ( ~P A  u.  ~P B
) ) )
2928expcomd 438 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
)  ->  ( y  e.  B  ->  ( x  e.  A  ->  { x ,  y }  e.  ( ~P A  u.  ~P B ) ) ) )
3029imp31 432 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B )  /\  y  e.  B )  /\  x  e.  A )  ->  { x ,  y }  e.  ( ~P A  u.  ~P B ) )
31 elun 3502 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( { x ,  y }  e.  ( ~P A  u.  ~P B )  <->  ( {
x ,  y }  e.  ~P A  \/  { x ,  y }  e.  ~P B ) )
3230, 31sylib 196 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B )  /\  y  e.  B )  /\  x  e.  A )  ->  ( { x ,  y }  e.  ~P A  \/  { x ,  y }  e.  ~P B
) )
3321elpw 3871 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( { x ,  y }  e.  ~P A  <->  { x ,  y }  C_  A )
3415, 17prss 4032 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  e.  A  /\  y  e.  A )  <->  { x ,  y } 
C_  A )
3533, 34bitr4i 252 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( { x ,  y }  e.  ~P A  <->  ( x  e.  A  /\  y  e.  A ) )
3635simprbi 464 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( { x ,  y }  e.  ~P A  -> 
y  e.  A )
3721elpw 3871 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( { x ,  y }  e.  ~P B  <->  { x ,  y }  C_  B )
3815, 17prss 4032 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  e.  B  /\  y  e.  B )  <->  { x ,  y } 
C_  B )
3937, 38bitr4i 252 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( { x ,  y }  e.  ~P B  <->  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )
4039simplbi 460 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( { x ,  y }  e.  ~P B  ->  x  e.  B )
4136, 40orim12i 516 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( { x ,  y }  e.  ~P A  \/  { x ,  y }  e.  ~P B
)  ->  ( y  e.  A  \/  x  e.  B ) )
4232, 41syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B )  /\  y  e.  B )  /\  x  e.  A )  ->  (
y  e.  A  \/  x  e.  B )
)
4342ord 377 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B )  /\  y  e.  B )  /\  x  e.  A )  ->  ( -.  y  e.  A  ->  x  e.  B ) )
4443impancom 440 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B )  /\  y  e.  B )  /\  -.  y  e.  A )  ->  ( x  e.  A  ->  x  e.  B ) )
4544ssrdv 3367 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B )  /\  y  e.  B )  /\  -.  y  e.  A )  ->  A  C_  B )
4645exp31 604 . . . . . . . 8  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
)  ->  ( y  e.  B  ->  ( -.  y  e.  A  ->  A  C_  B ) ) )
47 con1b 333 . . . . . . . 8  |-  ( ( -.  y  e.  A  ->  A  C_  B )  <->  ( -.  A  C_  B  ->  y  e.  A ) )
4846, 47syl6ib 226 . . . . . . 7  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
)  ->  ( y  e.  B  ->  ( -.  A  C_  B  ->  y  e.  A ) ) )
4948com23 78 . . . . . 6  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
)  ->  ( -.  A  C_  B  ->  (
y  e.  B  -> 
y  e.  A ) ) )
5049imp 429 . . . . 5  |-  ( ( ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B )  /\  -.  A  C_  B )  -> 
( y  e.  B  ->  y  e.  A ) )
5150ssrdv 3367 . . . 4  |-  ( ( ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B )  /\  -.  A  C_  B )  ->  B  C_  A )
5251ex 434 . . 3  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
)  ->  ( -.  A  C_  B  ->  B  C_  A ) )
5352orrd 378 . 2  |-  ( ~P ( A  u.  B
)  C_  ( ~P A  u.  ~P B
)  ->  ( A  C_  B  \/  B  C_  A ) )
5414, 53impbii 188 1  |-  ( ( A  C_  B  \/  B  C_  A )  <->  ~P ( A  u.  B )  C_  ( ~P A  u.  ~P B ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    \/ wo 368    /\ wa 369    = wceq 1369    e. wcel 1756    u. cun 3331    C_ wss 3333   ~Pcpw 3865   {csn 3882   {cpr 3884
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-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-sep 4418  ax-pr 4536
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-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2573  df-v 2979  df-un 3338  df-in 3340  df-ss 3347  df-pw 3867  df-sn 3883  df-pr 3885
This theorem is referenced by:  pwun  4634
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