Theorem f1eqcocnv 5451

Description: Condition for function equality in terms of vanishing of the composition with the inverse. (Contributed by Stefan O'Rear, 12-Feb-2015.)

Assertion

Ref	Expression
f1eqcocnv	⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → (𝐹 = 𝐺 ↔ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)))

Proof of Theorem f1eqcocnv

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		f1cocnv1 5176	. . . 4 ⊢ (𝐹:𝐴–1-1→𝐵 → (◡𝐹 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐴))
2		coeq2 4512	. . . . 5 ⊢ (𝐹 = 𝐺 → (◡𝐹 ∘ 𝐹) = (◡𝐹 ∘ 𝐺))
3	2	eqeq1d 2089	. . . 4 ⊢ (𝐹 = 𝐺 → ((◡𝐹 ∘ 𝐹) = ( I ↾ 𝐴) ↔ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)))
4	1, 3	syl5ibcom 153	. . 3 ⊢ (𝐹:𝐴–1-1→𝐵 → (𝐹 = 𝐺 → (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)))
5	4	adantr 270	. 2 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → (𝐹 = 𝐺 → (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)))
6		f1fn 5113	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺:𝐴–1-1→𝐵 → 𝐺 Fn 𝐴)
7	6	adantl 271	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → 𝐺 Fn 𝐴)
8	7	adantr 270	. . . . 5 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)) → 𝐺 Fn 𝐴)
9		f1fn 5113	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹:𝐴–1-1→𝐵 → 𝐹 Fn 𝐴)
10	9	adantr 270	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → 𝐹 Fn 𝐴)
11	10	adantr 270	. . . . 5 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)) → 𝐹 Fn 𝐴)
12		equid 1629	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑥 = 𝑥
13		resieq 4640	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥( I ↾ 𝐴)𝑥 ↔ 𝑥 = 𝑥))
14	12, 13	mpbiri 166	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥( I ↾ 𝐴)𝑥)
15	14	anidms 389	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥( I ↾ 𝐴)𝑥)
16	15	adantl 271	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥( I ↾ 𝐴)𝑥)
17		breq 3787	. . . . . . . 8 ⊢ ((◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴) → (𝑥(◡𝐹 ∘ 𝐺)𝑥 ↔ 𝑥( I ↾ 𝐴)𝑥))
18	17	ad2antlr 472	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥(◡𝐹 ∘ 𝐺)𝑥 ↔ 𝑥( I ↾ 𝐴)𝑥))
19	16, 18	mpbird 165	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥(◡𝐹 ∘ 𝐺)𝑥)
20		vex 2604	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑥 ∈ V
21	20, 20	brco 4524	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥(◡𝐹 ∘ 𝐺)𝑥 ↔ ∃𝑦(𝑥𝐺𝑦 ∧ 𝑦◡𝐹𝑥))
22		fnfun 5016	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐺 Fn 𝐴 → Fun 𝐺)
23	7, 22	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → Fun 𝐺)
24	23	adantr 270	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → Fun 𝐺)
25		fndm 5018	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐺 Fn 𝐴 → dom 𝐺 = 𝐴)
26	7, 25	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → dom 𝐺 = 𝐴)
27	26	eleq2d 2148	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → (𝑥 ∈ dom 𝐺 ↔ 𝑥 ∈ 𝐴))
28	27	biimpar 291	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ dom 𝐺)
29		funopfvb 5238	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((Fun 𝐺 ∧ 𝑥 ∈ dom 𝐺) → ((𝐺‘𝑥) = 𝑦 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝐺))
30	24, 28, 29	syl2anc 403	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐺‘𝑥) = 𝑦 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝐺))
31	30	bicomd 139	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝐺 ↔ (𝐺‘𝑥) = 𝑦))
32		df-br 3786	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥𝐺𝑦 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝐺)
33		eqcom 2083	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = (𝐺‘𝑥) ↔ (𝐺‘𝑥) = 𝑦)
34	31, 32, 33	3bitr4g 221	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥𝐺𝑦 ↔ 𝑦 = (𝐺‘𝑥)))
35	34	biimpd 142	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥𝐺𝑦 → 𝑦 = (𝐺‘𝑥)))
36		fnfun 5016	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → Fun 𝐹)
37	10, 36	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → Fun 𝐹)
38	37	adantr 270	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → Fun 𝐹)
39		fndm 5018	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐹 Fn 𝐴 → dom 𝐹 = 𝐴)
40	10, 39	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → dom 𝐹 = 𝐴)
41	40	eleq2d 2148	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → (𝑥 ∈ dom 𝐹 ↔ 𝑥 ∈ 𝐴))
42	41	biimpar 291	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ dom 𝐹)
43		funopfvb 5238	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝑥 ∈ dom 𝐹) → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝐹))
44	38, 42, 43	syl2anc 403	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐹‘𝑥) = 𝑦 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝐹))
45		df-br 3786	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥𝐹𝑦 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝐹)
46	44, 45	syl6rbbr 197	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥𝐹𝑦 ↔ (𝐹‘𝑥) = 𝑦))
47		vex 2604	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 𝑦 ∈ V
48	47, 20	brcnv 4536	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦◡𝐹𝑥 ↔ 𝑥𝐹𝑦)
49		eqcom 2083	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘𝑥) ↔ (𝐹‘𝑥) = 𝑦)
50	46, 48, 49	3bitr4g 221	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦◡𝐹𝑥 ↔ 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
51	50	biimpd 142	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦◡𝐹𝑥 → 𝑦 = (𝐹‘𝑥)))
52	35, 51	anim12d 328	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑥𝐺𝑦 ∧ 𝑦◡𝐹𝑥) → (𝑦 = (𝐺‘𝑥) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
53	52	eximdv 1801	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑦(𝑥𝐺𝑦 ∧ 𝑦◡𝐹𝑥) → ∃𝑦(𝑦 = (𝐺‘𝑥) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
54	21, 53	syl5bi 150	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥(◡𝐹 ∘ 𝐺)𝑥 → ∃𝑦(𝑦 = (𝐺‘𝑥) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
55	6	anim1i 333	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐺 Fn 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴))
56	55	adantll 459	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐺 Fn 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴))
57		funfvex 5212	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((Fun 𝐺 ∧ 𝑥 ∈ dom 𝐺) → (𝐺‘𝑥) ∈ V)
58	57	funfni 5019	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺 Fn 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝑥) ∈ V)
59		eqvincg 2719	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺‘𝑥) ∈ V → ((𝐺‘𝑥) = (𝐹‘𝑥) ↔ ∃𝑦(𝑦 = (𝐺‘𝑥) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
60	56, 58, 59	3syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝐺‘𝑥) = (𝐹‘𝑥) ↔ ∃𝑦(𝑦 = (𝐺‘𝑥) ∧ 𝑦 = (𝐹‘𝑥))))
61	54, 60	sylibrd 167	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥(◡𝐹 ∘ 𝐺)𝑥 → (𝐺‘𝑥) = (𝐹‘𝑥)))
62	61	adantlr 460	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥(◡𝐹 ∘ 𝐺)𝑥 → (𝐺‘𝑥) = (𝐹‘𝑥)))
63	19, 62	mpd 13	. . . . 5 ⊢ ((((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝑥) = (𝐹‘𝑥))
64	8, 11, 63	eqfnfvd 5289	. . . 4 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)) → 𝐺 = 𝐹)
65	64	eqcomd 2086	. . 3 ⊢ (((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) ∧ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)) → 𝐹 = 𝐺)
66	65	ex 113	. 2 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → ((◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴) → 𝐹 = 𝐺))
67	5, 66	impbid 127	1 ⊢ ((𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐺:𝐴–1-1→𝐵) → (𝐹 = 𝐺 ↔ (◡𝐹 ∘ 𝐺) = ( I ↾ 𝐴)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 102   ↔ wb 103   = wceq 1284  ∃wex 1421   ∈ wcel 1433  Vcvv 2601  ⟨cop 3401   class class class wbr 3785   I cid 4043  ^◡ccnv 4362  dom cdm 4363   ↾ cres 4365   ∘ ccom 4367  Fun wfun 4916   Fn wfn 4917  –1-1→wf1 4919  ‘cfv 4922

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-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-csb 2909  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-mpt 3841  df-id 4048  df-xp 4369  df-rel 4370  df-cnv 4371  df-co 4372  df-dm 4373  df-rn 4374  df-res 4375  df-iota 4887  df-fun 4924  df-fn 4925  df-f 4926  df-f1 4927  df-fo 4928  df-f1o 4929  df-fv 4930

This theorem is referenced by: (None)