Theorem difmap 38394

Description: Difference of two sets exponentiations. (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Mar-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
difmap.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
difmap.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊)
difmap.v	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑍)
difmap.n	⊢ (𝜑 → 𝐶 ≠ ∅)

Assertion

Ref	Expression
difmap	⊢ (𝜑 → ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ⊆ ((𝐴 ↑𝑚 𝐶) ∖ (𝐵 ↑𝑚 𝐶)))

Proof of Theorem difmap

Dummy variables 𝑓 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		difmap.a	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
2		difssd 3700	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∖ 𝐵) ⊆ 𝐴)
3		mapss 7786	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ⊆ 𝐴) → ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ⊆ (𝐴 ↑𝑚 𝐶))
4	1, 2, 3	syl2anc 691	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ⊆ (𝐴 ↑𝑚 𝐶))
5	4	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ⊆ (𝐴 ↑𝑚 𝐶))
6		simpr 476	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶))
7	5, 6	sseldd 3569	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → 𝑓 ∈ (𝐴 ↑𝑚 𝐶))
8		difmap.n	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ≠ ∅)
9		n0 3890	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐶 ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐶)
10	8, 9	sylib 207	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐶)
11	10	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐶)
12		simpr 476	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑓:𝐶⟶𝐵) → 𝑓:𝐶⟶𝐵)
13		simpl 472	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑓:𝐶⟶𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐶)
14	12, 13	ffvelrnd 6268	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑓:𝐶⟶𝐵) → (𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵)
15	14	adantll 746	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ 𝑓:𝐶⟶𝐵) → (𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵)
16		elmapi 7765	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) → 𝑓:𝐶⟶(𝐴 ∖ 𝐵))
17	16	adantr 480	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → 𝑓:𝐶⟶(𝐴 ∖ 𝐵))
18		simpr 476	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → 𝑥 ∈ 𝐶)
19	17, 18	ffvelrnd 6268	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → (𝑓‘𝑥) ∈ (𝐴 ∖ 𝐵))
20		eldifn 3695	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑓‘𝑥) ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) → ¬ (𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵)
21	19, 20	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ¬ (𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵)
22	21	ad4ant23 1289	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ 𝑓:𝐶⟶𝐵) → ¬ (𝑓‘𝑥) ∈ 𝐵)
23	15, 22	pm2.65da 598	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ¬ 𝑓:𝐶⟶𝐵)
24	23	ex 449	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → (𝑥 ∈ 𝐶 → ¬ 𝑓:𝐶⟶𝐵))
25	24	exlimdv 1848	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → (∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐶 → ¬ 𝑓:𝐶⟶𝐵))
26	11, 25	mpd 15	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → ¬ 𝑓:𝐶⟶𝐵)
27		difmap.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊)
28		difmap.v	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑍)
29		elmapg 7757	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) → (𝑓 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐶) ↔ 𝑓:𝐶⟶𝐵))
30	27, 28, 29	syl2anc 691	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑓 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐶) ↔ 𝑓:𝐶⟶𝐵))
31	30	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → (𝑓 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐶) ↔ 𝑓:𝐶⟶𝐵))
32	26, 31	mtbird 314	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → ¬ 𝑓 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐶))
33	7, 32	eldifd 3551	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)) → 𝑓 ∈ ((𝐴 ↑𝑚 𝐶) ∖ (𝐵 ↑𝑚 𝐶)))
34	33	ralrimiva 2949	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)𝑓 ∈ ((𝐴 ↑𝑚 𝐶) ∖ (𝐵 ↑𝑚 𝐶)))
35		dfss3 3558	. 2 ⊢ (((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ⊆ ((𝐴 ↑𝑚 𝐶) ∖ (𝐵 ↑𝑚 𝐶)) ↔ ∀𝑓 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶)𝑓 ∈ ((𝐴 ↑𝑚 𝐶) ∖ (𝐵 ↑𝑚 𝐶)))
36	34, 35	sylibr 223	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 ∖ 𝐵) ↑𝑚 𝐶) ⊆ ((𝐴 ↑𝑚 𝐶) ∖ (𝐵 ↑𝑚 𝐶)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383  ∃wex 1695   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780  ∀wral 2896   ∖ cdif 3537   ⊆ wss 3540  ∅c0 3874  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549   ↑_𝑚 cmap 7744

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-ral 2901  df-rex 2902  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-id 4953  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-fv 5812  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-map 7746

This theorem is referenced by:  difmapsn  38399