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Theorem isotilem 6419
Description: Lemma for isoti 6420. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Nov-2021.)
Assertion
Ref Expression
isotilem  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  A. u  e.  A  A. v  e.  A  ( u  =  v  <->  ( -.  u R v  /\  -.  v R u ) ) ) )
Distinct variable groups:    u, A, v   
u, B, v, x, y    u, F, v, x, y    u, R, v    u, S, v, x, y
Allowed substitution hints:    A( x, y)    R( x, y)

Proof of Theorem isotilem
StepHypRef Expression
1 isof1o 5467 . . . . . 6  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  F : A -1-1-onto-> B
)
2 f1of 5146 . . . . . 6  |-  ( F : A -1-1-onto-> B  ->  F : A
--> B )
3 ffvelrn 5321 . . . . . . . 8  |-  ( ( F : A --> B  /\  u  e.  A )  ->  ( F `  u
)  e.  B )
43ex 113 . . . . . . 7  |-  ( F : A --> B  -> 
( u  e.  A  ->  ( F `  u
)  e.  B ) )
5 ffvelrn 5321 . . . . . . . 8  |-  ( ( F : A --> B  /\  v  e.  A )  ->  ( F `  v
)  e.  B )
65ex 113 . . . . . . 7  |-  ( F : A --> B  -> 
( v  e.  A  ->  ( F `  v
)  e.  B ) )
74, 6anim12d 328 . . . . . 6  |-  ( F : A --> B  -> 
( ( u  e.  A  /\  v  e.  A )  ->  (
( F `  u
)  e.  B  /\  ( F `  v )  e.  B ) ) )
81, 2, 73syl 17 . . . . 5  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( ( u  e.  A  /\  v  e.  A )  ->  (
( F `  u
)  e.  B  /\  ( F `  v )  e.  B ) ) )
98imp 122 . . . 4  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( ( F `  u )  e.  B  /\  ( F `  v )  e.  B ) )
10 eqeq1 2087 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
x  =  y  <->  ( F `  u )  =  y ) )
11 breq1 3788 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
x S y  <->  ( F `  u ) S y ) )
1211notbid 624 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  ( -.  x S y  <->  -.  ( F `  u ) S y ) )
13 breq2 3789 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
y S x  <->  y S
( F `  u
) ) )
1413notbid 624 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  ( -.  y S x  <->  -.  y S ( F `  u ) ) )
1512, 14anbi12d 456 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
( -.  x S y  /\  -.  y S x )  <->  ( -.  ( F `  u ) S y  /\  -.  y S ( F `  u ) ) ) )
1610, 15bibi12d 233 . . . . 5  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
( x  =  y  <-> 
( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  <-> 
( ( F `  u )  =  y  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S y  /\  -.  y S ( F `  u ) ) ) ) )
17 eqeq2 2090 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
( F `  u
)  =  y  <->  ( F `  u )  =  ( F `  v ) ) )
18 breq2 3789 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
( F `  u
) S y  <->  ( F `  u ) S ( F `  v ) ) )
1918notbid 624 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  ( -.  ( F `  u
) S y  <->  -.  ( F `  u ) S ( F `  v ) ) )
20 breq1 3788 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
y S ( F `
 u )  <->  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
2120notbid 624 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  ( -.  y S ( F `
 u )  <->  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
2219, 21anbi12d 456 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
( -.  ( F `
 u ) S y  /\  -.  y S ( F `  u ) )  <->  ( -.  ( F `  u ) S ( F `  v )  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) )
2317, 22bibi12d 233 . . . . 5  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
( ( F `  u )  =  y  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S y  /\  -.  y S ( F `  u ) ) )  <-> 
( ( F `  u )  =  ( F `  v )  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S ( F `  v
)  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) ) )
2416, 23rspc2v 2713 . . . 4  |-  ( ( ( F `  u
)  e.  B  /\  ( F `  v )  e.  B )  -> 
( A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  ( ( F `
 u )  =  ( F `  v
)  <->  ( -.  ( F `  u ) S ( F `  v )  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) ) )
259, 24syl 14 . . 3  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  ( ( F `
 u )  =  ( F `  v
)  <->  ( -.  ( F `  u ) S ( F `  v )  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) ) )
26 f1of1 5145 . . . . . . 7  |-  ( F : A -1-1-onto-> B  ->  F : A -1-1-> B )
271, 26syl 14 . . . . . 6  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  F : A -1-1-> B )
28 f1fveq 5432 . . . . . 6  |-  ( ( F : A -1-1-> B  /\  ( u  e.  A  /\  v  e.  A
) )  ->  (
( F `  u
)  =  ( F `
 v )  <->  u  =  v ) )
2927, 28sylan 277 . . . . 5  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( ( F `  u )  =  ( F `  v )  <->  u  =  v ) )
3029bicomd 139 . . . 4  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( u  =  v  <->  ( F `  u )  =  ( F `  v ) ) )
31 isorel 5468 . . . . . 6  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( u R v  <->  ( F `  u ) S ( F `  v ) ) )
3231notbid 624 . . . . 5  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( -.  u R v  <->  -.  ( F `  u ) S ( F `  v ) ) )
33 isorel 5468 . . . . . . 7  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
v  e.  A  /\  u  e.  A )
)  ->  ( v R u  <->  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
3433notbid 624 . . . . . 6  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
v  e.  A  /\  u  e.  A )
)  ->  ( -.  v R u  <->  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
3534ancom2s 530 . . . . 5  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( -.  v R u  <->  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
3632, 35anbi12d 456 . . . 4  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( ( -.  u R v  /\  -.  v R u )  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S ( F `  v
)  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) )
3730, 36bibi12d 233 . . 3  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( (
u  =  v  <->  ( -.  u R v  /\  -.  v R u ) )  <-> 
( ( F `  u )  =  ( F `  v )  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S ( F `  v
)  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) ) )
3825, 37sylibrd 167 . 2  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  ( u  =  v  <->  ( -.  u R v  /\  -.  v R u ) ) ) )
3938ralrimdvva 2446 1  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  A. u  e.  A  A. v  e.  A  ( u  =  v  <->  ( -.  u R v  /\  -.  v R u ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 102    <-> wb 103    = wceq 1284    e. wcel 1433   A.wral 2348   class class class wbr 3785   -->wf 4918   -1-1->wf1 4919   -1-1-onto->wf1o 4921   ` cfv 4922    Isom wiso 4923
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 576  ax-in2 577  ax-io 662  ax-5 1376  ax-7 1377  ax-gen 1378  ax-ie1 1422  ax-ie2 1423  ax-8 1435  ax-10 1436  ax-11 1437  ax-i12 1438  ax-bndl 1439  ax-4 1440  ax-14 1445  ax-17 1459  ax-i9 1463  ax-ial 1467  ax-i5r 1468  ax-ext 2063  ax-sep 3896  ax-pow 3948  ax-pr 3964
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3an 921  df-tru 1287  df-nf 1390  df-sb 1686  df-eu 1944  df-mo 1945  df-clab 2068  df-cleq 2074  df-clel 2077  df-nfc 2208  df-ral 2353  df-rex 2354  df-v 2603  df-sbc 2816  df-un 2977  df-in 2979  df-ss 2986  df-pw 3384  df-sn 3404  df-pr 3405  df-op 3407  df-uni 3602  df-br 3786  df-opab 3840  df-id 4048  df-xp 4369  df-rel 4370  df-cnv 4371  df-co 4372  df-dm 4373  df-rn 4374  df-iota 4887  df-fun 4924  df-fn 4925  df-f 4926  df-f1 4927  df-f1o 4929  df-fv 4930  df-isom 4931
This theorem is referenced by:  isoti  6420
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