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Theorem xpdom2 7672
Description: Dominance law for Cartesian product. Proposition 10.33(2) of [TakeutiZaring] p. 92. (Contributed by NM, 24-Jul-2004.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
xpdom.2  |-  C  e. 
_V
Assertion
Ref Expression
xpdom2  |-  ( A  ~<_  B  ->  ( C  X.  A )  ~<_  ( C  X.  B ) )

Proof of Theorem xpdom2
Dummy variables  u  f  v  w  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 brdomi 7585 . 2  |-  ( A  ~<_  B  ->  E. f 
f : A -1-1-> B
)
2 f1f 5784 . . . . . . . 8  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
f : A --> B )
3 ffvelrn 6025 . . . . . . . . 9  |-  ( ( f : A --> B  /\  U.
ran  { x }  e.  A )  ->  (
f `  U. ran  {
x } )  e.  B )
43ex 436 . . . . . . . 8  |-  ( f : A --> B  -> 
( U. ran  {
x }  e.  A  ->  ( f `  U. ran  { x } )  e.  B ) )
52, 4syl 17 . . . . . . 7  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( U. ran  {
x }  e.  A  ->  ( f `  U. ran  { x } )  e.  B ) )
65anim2d 569 . . . . . 6  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( ( U. dom  { x }  e.  C  /\  U. ran  { x }  e.  A )  ->  ( U. dom  {
x }  e.  C  /\  ( f `  U. ran  { x } )  e.  B ) ) )
76adantld 469 . . . . 5  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( ( x  = 
<. U. dom  { x } ,  U. ran  {
x } >.  /\  ( U. dom  { x }  e.  C  /\  U. ran  { x }  e.  A
) )  ->  ( U. dom  { x }  e.  C  /\  (
f `  U. ran  {
x } )  e.  B ) ) )
8 elxp4 6742 . . . . 5  |-  ( x  e.  ( C  X.  A )  <->  ( x  =  <. U. dom  { x } ,  U. ran  {
x } >.  /\  ( U. dom  { x }  e.  C  /\  U. ran  { x }  e.  A
) ) )
9 opelxp 4867 . . . . 5  |-  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x }
) >.  e.  ( C  X.  B )  <->  ( U. dom  { x }  e.  C  /\  ( f `  U. ran  { x }
)  e.  B ) )
107, 8, 93imtr4g 274 . . . 4  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( x  e.  ( C  X.  A )  ->  <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  e.  ( C  X.  B ) ) )
1110adantl 468 . . 3  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( x  e.  ( C  X.  A )  ->  <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  e.  ( C  X.  B ) ) )
12 elxp2 4855 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( C  X.  A )  <->  E. z  e.  C  E. w  e.  A  x  =  <. z ,  w >. )
13 elxp2 4855 . . . . . 6  |-  ( y  e.  ( C  X.  A )  <->  E. v  e.  C  E. u  e.  A  y  =  <. v ,  u >. )
14 vex 3050 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  z  e. 
_V
15 fvex 5880 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( f `
 w )  e. 
_V
1614, 15opth 4679 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( <.
z ,  ( f `
 w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u )
>. 
<->  ( z  =  v  /\  ( f `  w )  =  ( f `  u ) ) )
17 f1fveq 6168 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( f : A -1-1-> B  /\  ( w  e.  A  /\  u  e.  A
) )  ->  (
( f `  w
)  =  ( f `
 u )  <->  w  =  u ) )
1817ancoms 455 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( w  e.  A  /\  u  e.  A
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( ( f `  w )  =  ( f `  u )  <-> 
w  =  u ) )
1918anbi2d 711 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( w  e.  A  /\  u  e.  A
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( ( z  =  v  /\  ( f `
 w )  =  ( f `  u
) )  <->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
2016, 19syl5bb 261 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( w  e.  A  /\  u  e.  A
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. z ,  ( f `  w )
>.  =  <. v ,  ( f `  u
) >. 
<->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
2120ex 436 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( w  e.  A  /\  u  e.  A )  ->  ( f : A -1-1-> B  ->  ( <. z ,  ( f `  w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u ) >.  <->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) ) )
2221ad2ant2l 753 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A
)  /\  ( v  e.  C  /\  u  e.  A ) )  -> 
( f : A -1-1-> B  ->  ( <. z ,  ( f `  w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u ) >.  <->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) ) )
2322imp 431 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. z ,  ( f `  w )
>.  =  <. v ,  ( f `  u
) >. 
<->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
2423adantlr 722 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. z ,  ( f `  w )
>.  =  <. v ,  ( f `  u
) >. 
<->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
25 sneq 3980 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  { x }  =  { <. z ,  w >. } )
2625dmeqd 5040 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  dom  { x }  =  dom  { <. z ,  w >. } )
2726unieqd 4211 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  U. dom  { x }  =  U. dom  { <. z ,  w >. } )
28 vex 3050 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  w  e. 
_V
2914, 28op1sta 5321 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  U. dom  {
<. z ,  w >. }  =  z
3027, 29syl6eq 2503 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  U. dom  { x }  =  z )
3125rneqd 5065 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  ran  { x }  =  ran  { <. z ,  w >. } )
3231unieqd 4211 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  U. ran  { x }  =  U. ran  { <. z ,  w >. } )
3314, 28op2nda 5324 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  U. ran  {
<. z ,  w >. }  =  w
3432, 33syl6eq 2503 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  U. ran  { x }  =  w )
3534fveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  ( f `  U. ran  { x }
)  =  ( f `
 w ) )
3630, 35opeq12d 4177 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. z ,  ( f `  w ) >. )
37 sneq 3980 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  { y }  =  { <. v ,  u >. } )
3837dmeqd 5040 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  dom  { y }  =  dom  { <. v ,  u >. } )
3938unieqd 4211 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  U. dom  { y }  =  U. dom  {
<. v ,  u >. } )
40 vex 3050 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  v  e. 
_V
41 vex 3050 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  u  e. 
_V
4240, 41op1sta 5321 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  U. dom  {
<. v ,  u >. }  =  v
4339, 42syl6eq 2503 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  U. dom  { y }  =  v )
4437rneqd 5065 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  ran  { y }  =  ran  { <. v ,  u >. } )
4544unieqd 4211 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  U. ran  { y }  =  U. ran  {
<. v ,  u >. } )
4640, 41op2nda 5324 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  U. ran  {
<. v ,  u >. }  =  u
4745, 46syl6eq 2503 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  U. ran  { y }  =  u )
4847fveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  ( f `  U. ran  { y } )  =  ( f `
 u ) )
4943, 48opeq12d 4177 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  <. U. dom  { y } ,  ( f `
 U. ran  {
y } ) >.  =  <. v ,  ( f `  u )
>. )
5036, 49eqeqan12d 2469 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )  ->  ( <. U.
dom  { x } , 
( f `  U. ran  { x } )
>.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `  U. ran  { y } ) >.  <->  <.
z ,  ( f `
 w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u )
>. ) )
5150ad2antlr 734 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<-> 
<. z ,  ( f `
 w ) >.  =  <. v ,  ( f `  u )
>. ) )
52 eqeq12 2466 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )  ->  ( x  =  y  <->  <. z ,  w >.  =  <. v ,  u >. ) )
5314, 28opth 4679 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( <.
z ,  w >.  = 
<. v ,  u >.  <->  (
z  =  v  /\  w  =  u )
)
5452, 53syl6bb 265 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )  ->  ( x  =  y  <->  ( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
5554ad2antlr 734 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( x  =  y  <-> 
( z  =  v  /\  w  =  u ) ) )
5624, 51, 553bitr4d 289 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  /\  (
v  e.  C  /\  u  e.  A )
)  /\  ( x  =  <. z ,  w >.  /\  y  =  <. v ,  u >. )
)  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<->  x  =  y ) )
5756exp53 623 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  ->  ( ( v  e.  C  /\  u  e.  A )  ->  (
x  =  <. z ,  w >.  ->  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  ( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x }
) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `  U. ran  { y } ) >.  <->  x  =  y ) ) ) ) ) )
5857com23 81 . . . . . . . . 9  |-  ( ( z  e.  C  /\  w  e.  A )  ->  ( x  =  <. z ,  w >.  ->  (
( v  e.  C  /\  u  e.  A
)  ->  ( y  =  <. v ,  u >.  ->  ( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x }
) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `  U. ran  { y } ) >.  <->  x  =  y ) ) ) ) ) )
5958rexlimivv 2886 . . . . . . . 8  |-  ( E. z  e.  C  E. w  e.  A  x  =  <. z ,  w >.  ->  ( ( v  e.  C  /\  u  e.  A )  ->  (
y  =  <. v ,  u >.  ->  ( f : A -1-1-> B  -> 
( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<->  x  =  y ) ) ) ) )
6059rexlimdvv 2887 . . . . . . 7  |-  ( E. z  e.  C  E. w  e.  A  x  =  <. z ,  w >.  ->  ( E. v  e.  C  E. u  e.  A  y  =  <. v ,  u >.  -> 
( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `
 U. ran  {
y } ) >.  <->  x  =  y ) ) ) )
6160imp 431 . . . . . 6  |-  ( ( E. z  e.  C  E. w  e.  A  x  =  <. z ,  w >.  /\  E. v  e.  C  E. u  e.  A  y  =  <. v ,  u >. )  ->  ( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x }
) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `  U. ran  { y } ) >.  <->  x  =  y ) ) )
6212, 13, 61syl2anb 482 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  ( C  X.  A )  /\  y  e.  ( C  X.  A ) )  -> 
( f : A -1-1-> B  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U. dom  { y } ,  ( f `
 U. ran  {
y } ) >.  <->  x  =  y ) ) )
6362com12 32 . . . 4  |-  ( f : A -1-1-> B  -> 
( ( x  e.  ( C  X.  A
)  /\  y  e.  ( C  X.  A
) )  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<->  x  =  y ) ) )
6463adantl 468 . . 3  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( ( x  e.  ( C  X.  A
)  /\  y  e.  ( C  X.  A
) )  ->  ( <. U. dom  { x } ,  ( f `  U. ran  { x } ) >.  =  <. U.
dom  { y } , 
( f `  U. ran  { y } )
>. 
<->  x  =  y ) ) )
65 xpdom.2 . . . . 5  |-  C  e. 
_V
66 reldom 7580 . . . . . 6  |-  Rel  ~<_
6766brrelexi 4878 . . . . 5  |-  ( A  ~<_  B  ->  A  e.  _V )
68 xpexg 6598 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  _V  /\  A  e.  _V )  ->  ( C  X.  A
)  e.  _V )
6965, 67, 68sylancr 670 . . . 4  |-  ( A  ~<_  B  ->  ( C  X.  A )  e.  _V )
7069adantr 467 . . 3  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( C  X.  A
)  e.  _V )
7166brrelex2i 4879 . . . . 5  |-  ( A  ~<_  B  ->  B  e.  _V )
72 xpexg 6598 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  _V  /\  B  e.  _V )  ->  ( C  X.  B
)  e.  _V )
7365, 71, 72sylancr 670 . . . 4  |-  ( A  ~<_  B  ->  ( C  X.  B )  e.  _V )
7473adantr 467 . . 3  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( C  X.  B
)  e.  _V )
7511, 64, 70, 74dom3d 7616 . 2  |-  ( ( A  ~<_  B  /\  f : A -1-1-> B )  -> 
( C  X.  A
)  ~<_  ( C  X.  B ) )
761, 75exlimddv 1783 1  |-  ( A  ~<_  B  ->  ( C  X.  A )  ~<_  ( C  X.  B ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 188    /\ wa 371    = wceq 1446    e. wcel 1889   E.wrex 2740   _Vcvv 3047   {csn 3970   <.cop 3976   U.cuni 4201   class class class wbr 4405    X. cxp 4835   dom cdm 4837   ran crn 4838   -->wf 5581   -1-1->wf1 5582   ` cfv 5585    ~<_ cdom 7572
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1671  ax-4 1684  ax-5 1760  ax-6 1807  ax-7 1853  ax-8 1891  ax-9 1898  ax-10 1917  ax-11 1922  ax-12 1935  ax-13 2093  ax-ext 2433  ax-sep 4528  ax-nul 4537  ax-pow 4584  ax-pr 4642  ax-un 6588
This theorem depends on definitions:  df-bi 189  df-or 372  df-an 373  df-3an 988  df-tru 1449  df-ex 1666  df-nf 1670  df-sb 1800  df-eu 2305  df-mo 2306  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2583  df-ne 2626  df-ral 2744  df-rex 2745  df-rab 2748  df-v 3049  df-sbc 3270  df-csb 3366  df-dif 3409  df-un 3411  df-in 3413  df-ss 3420  df-nul 3734  df-if 3884  df-pw 3955  df-sn 3971  df-pr 3973  df-op 3977  df-uni 4202  df-br 4406  df-opab 4465  df-mpt 4466  df-id 4752  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5549  df-fun 5587  df-fn 5588  df-f 5589  df-f1 5590  df-fv 5593  df-dom 7576
This theorem is referenced by:  xpdom2g  7673  infxpenlem  8449  xpct  8452  cfpwsdom  9014  inar1  9205  rexpen  14292  2ndcctbss  20482  tx1stc  20677  tx2ndc  20678  met2ndci  21549  mbfimaopnlem  22623
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