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Theorem ttukeylem3 9371
Description: Lemma for ttukey 9378. (Contributed by Mario Carneiro, 11-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ttukeylem.1 (𝜑𝐹:(card‘( 𝐴𝐵))–1-1-onto→( 𝐴𝐵))
ttukeylem.2 (𝜑𝐵𝐴)
ttukeylem.3 (𝜑 → ∀𝑥(𝑥𝐴 ↔ (𝒫 𝑥 ∩ Fin) ⊆ 𝐴))
ttukeylem.4 𝐺 = recs((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)))))
Assertion
Ref Expression
ttukeylem3 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑧,𝐶   𝑥,𝐺,𝑧   𝜑,𝑧   𝑥,𝐴,𝑧   𝑥,𝐵,𝑧   𝑥,𝐹,𝑧
Allowed substitution hint:   𝜑(𝑥)

Proof of Theorem ttukeylem3
StepHypRef Expression
1 ttukeylem.4 . . . 4 𝐺 = recs((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)))))
21tfr2 7539 . . 3 (𝐶 ∈ On → (𝐺𝐶) = ((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))))‘(𝐺𝐶)))
32adantl 481 . 2 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) = ((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))))‘(𝐺𝐶)))
4 eqidd 2652 . . 3 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)))) = (𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)))))
5 simpr 476 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → 𝑧 = (𝐺𝐶))
65dmeqd 5358 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → dom 𝑧 = dom (𝐺𝐶))
71tfr1 7538 . . . . . . . . 9 𝐺 Fn On
8 onss 7032 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ On → 𝐶 ⊆ On)
98ad2antlr 763 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → 𝐶 ⊆ On)
10 fnssres 6042 . . . . . . . . 9 ((𝐺 Fn On ∧ 𝐶 ⊆ On) → (𝐺𝐶) Fn 𝐶)
117, 9, 10sylancr 696 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (𝐺𝐶) Fn 𝐶)
12 fndm 6028 . . . . . . . 8 ((𝐺𝐶) Fn 𝐶 → dom (𝐺𝐶) = 𝐶)
1311, 12syl 17 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → dom (𝐺𝐶) = 𝐶)
146, 13eqtrd 2685 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → dom 𝑧 = 𝐶)
1514unieqd 4478 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → dom 𝑧 = 𝐶)
1614, 15eqeq12d 2666 . . . . 5 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (dom 𝑧 = dom 𝑧𝐶 = 𝐶))
1714eqeq1d 2653 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (dom 𝑧 = ∅ ↔ 𝐶 = ∅))
185rneqd 5385 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ran 𝑧 = ran (𝐺𝐶))
19 df-ima 5156 . . . . . . . 8 (𝐺𝐶) = ran (𝐺𝐶)
2018, 19syl6eqr 2703 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ran 𝑧 = (𝐺𝐶))
2120unieqd 4478 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ran 𝑧 = (𝐺𝐶))
2217, 21ifbieq2d 4144 . . . . 5 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧) = if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)))
235, 15fveq12d 6235 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (𝑧 dom 𝑧) = ((𝐺𝐶)‘ 𝐶))
2415fveq2d 6233 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (𝐹 dom 𝑧) = (𝐹 𝐶))
2524sneqd 4222 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → {(𝐹 dom 𝑧)} = {(𝐹 𝐶)})
2623, 25uneq12d 3801 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) = (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}))
2726eleq1d 2715 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴 ↔ (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴))
28 eqidd 2652 . . . . . . 7 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ∅ = ∅)
2927, 25, 28ifbieq12d 4146 . . . . . 6 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅) = if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))
3023, 29uneq12d 3801 . . . . 5 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅)) = (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)))
3116, 22, 30ifbieq12d 4146 . . . 4 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
32 onuni 7035 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ On → 𝐶 ∈ On)
3332ad3antlr 767 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → 𝐶 ∈ On)
34 sucidg 5841 . . . . . . . . 9 ( 𝐶 ∈ On → 𝐶 ∈ suc 𝐶)
3533, 34syl 17 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → 𝐶 ∈ suc 𝐶)
36 eloni 5771 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ On → Ord 𝐶)
3736ad2antlr 763 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → Ord 𝐶)
38 orduniorsuc 7072 . . . . . . . . . 10 (Ord 𝐶 → (𝐶 = 𝐶𝐶 = suc 𝐶))
3937, 38syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → (𝐶 = 𝐶𝐶 = suc 𝐶))
4039orcanai 972 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → 𝐶 = suc 𝐶)
4135, 40eleqtrrd 2733 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → 𝐶𝐶)
42 fvres 6245 . . . . . . 7 ( 𝐶𝐶 → ((𝐺𝐶)‘ 𝐶) = (𝐺 𝐶))
4341, 42syl 17 . . . . . 6 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → ((𝐺𝐶)‘ 𝐶) = (𝐺 𝐶))
4443uneq1d 3799 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) = ((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}))
4544eleq1d 2715 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → ((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴 ↔ ((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴))
4645ifbid 4141 . . . . . 6 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅) = if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))
4743, 46uneq12d 3801 . . . . 5 ((((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) ∧ ¬ 𝐶 = 𝐶) → (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)) = ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)))
4847ifeq2da 4150 . . . 4 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), (((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ if((((𝐺𝐶)‘ 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
4931, 48eqtrd 2685 . . 3 (((𝜑𝐶 ∈ On) ∧ 𝑧 = (𝐺𝐶)) → if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
50 fnfun 6026 . . . . 5 (𝐺 Fn On → Fun 𝐺)
517, 50ax-mp 5 . . . 4 Fun 𝐺
52 simpr 476 . . . 4 ((𝜑𝐶 ∈ On) → 𝐶 ∈ On)
53 resfunexg 6520 . . . 4 ((Fun 𝐺𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) ∈ V)
5451, 52, 53sylancr 696 . . 3 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) ∈ V)
55 ttukeylem.2 . . . . . 6 (𝜑𝐵𝐴)
56 elex 3243 . . . . . 6 (𝐵𝐴𝐵 ∈ V)
5755, 56syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ V)
58 funimaexg 6013 . . . . . . 7 ((Fun 𝐺𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) ∈ V)
5951, 58mpan 706 . . . . . 6 (𝐶 ∈ On → (𝐺𝐶) ∈ V)
60 uniexg 6997 . . . . . 6 ((𝐺𝐶) ∈ V → (𝐺𝐶) ∈ V)
6159, 60syl 17 . . . . 5 (𝐶 ∈ On → (𝐺𝐶) ∈ V)
62 ifcl 4163 . . . . 5 ((𝐵 ∈ V ∧ (𝐺𝐶) ∈ V) → if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)) ∈ V)
6357, 61, 62syl2an 493 . . . 4 ((𝜑𝐶 ∈ On) → if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)) ∈ V)
64 fvex 6239 . . . . 5 (𝐺 𝐶) ∈ V
65 snex 4938 . . . . . 6 {(𝐹 𝐶)} ∈ V
66 0ex 4823 . . . . . 6 ∅ ∈ V
6765, 66ifex 4189 . . . . 5 if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅) ∈ V
6864, 67unex 6998 . . . 4 ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)) ∈ V
69 ifcl 4163 . . . 4 ((if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)) ∈ V ∧ ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅)) ∈ V) → if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))) ∈ V)
7063, 68, 69sylancl 695 . . 3 ((𝜑𝐶 ∈ On) → if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))) ∈ V)
714, 49, 54, 70fvmptd 6327 . 2 ((𝜑𝐶 ∈ On) → ((𝑧 ∈ V ↦ if(dom 𝑧 = dom 𝑧, if(dom 𝑧 = ∅, 𝐵, ran 𝑧), ((𝑧 dom 𝑧) ∪ if(((𝑧 dom 𝑧) ∪ {(𝐹 dom 𝑧)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 dom 𝑧)}, ∅))))‘(𝐺𝐶)) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
723, 71eqtrd 2685 1 ((𝜑𝐶 ∈ On) → (𝐺𝐶) = if(𝐶 = 𝐶, if(𝐶 = ∅, 𝐵, (𝐺𝐶)), ((𝐺 𝐶) ∪ if(((𝐺 𝐶) ∪ {(𝐹 𝐶)}) ∈ 𝐴, {(𝐹 𝐶)}, ∅))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 382  wa 383  wal 1521   = wceq 1523  wcel 2030  Vcvv 3231  cdif 3604  cun 3605  cin 3606  wss 3607  c0 3948  ifcif 4119  𝒫 cpw 4191  {csn 4210   cuni 4468  cmpt 4762  dom cdm 5143  ran crn 5144  cres 5145  cima 5146  Ord word 5760  Oncon0 5761  suc csuc 5763  Fun wfun 5920   Fn wfn 5921  1-1-ontowf1o 5925  cfv 5926  recscrecs 7512  Fincfn 7997  cardccrd 8799
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-wrecs 7452  df-recs 7513
This theorem is referenced by:  ttukeylem4  9372  ttukeylem5  9373  ttukeylem6  9374  ttukeylem7  9375
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