Theorem smoiso2 7466

Description: The strictly monotone ordinal functions are also epsilon isomorphisms of subclasses of On. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2013.)

Assertion

Ref	Expression
smoiso2	⊢ ((Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) → ((𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹) ↔ 𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵)))

Proof of Theorem smoiso2

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fof 6115	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 → 𝐹:𝐴⟶𝐵)
2		smo11 7461	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ Smo 𝐹) → 𝐹:𝐴–1-1→𝐵)
3	1, 2	sylan 488	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹) → 𝐹:𝐴–1-1→𝐵)
4		simpl 473	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹) → 𝐹:𝐴–onto→𝐵)
5		df-f1o 5895	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:𝐴–1-1-onto→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐹:𝐴–onto→𝐵))
6	3, 4, 5	sylanbrc 698	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹) → 𝐹:𝐴–1-1-onto→𝐵)
7	6	adantl 482	. . . 4 ⊢ (((Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) ∧ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹)) → 𝐹:𝐴–1-1-onto→𝐵)
8		fofn 6117	. . . . . 6 ⊢ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 → 𝐹 Fn 𝐴)
9		smoord 7462	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 Fn 𝐴 ∧ Smo 𝐹) ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) → (𝑥 ∈ 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘𝑦)))
10		epel 5032	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 E 𝑦 ↔ 𝑥 ∈ 𝑦)
11		fvex 6201	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹‘𝑦) ∈ V
12	11	epelc 5031	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹‘𝑥) E (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘𝑦))
13	9, 10, 12	3bitr4g 303	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 Fn 𝐴 ∧ Smo 𝐹) ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) → (𝑥 E 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑥) E (𝐹‘𝑦)))
14	13	ralrimivva 2971	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ Smo 𝐹) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 E 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑥) E (𝐹‘𝑦)))
15	8, 14	sylan 488	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 E 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑥) E (𝐹‘𝑦)))
16	15	adantl 482	. . . 4 ⊢ (((Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) ∧ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹)) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 E 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑥) E (𝐹‘𝑦)))
17		df-isom 5897	. . . 4 ⊢ (𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵) ↔ (𝐹:𝐴–1-1-onto→𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 E 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑥) E (𝐹‘𝑦))))
18	7, 16, 17	sylanbrc 698	. . 3 ⊢ (((Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) ∧ (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹)) → 𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵))
19	18	ex 450	. 2 ⊢ ((Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) → ((𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹) → 𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵)))
20		isof1o 6573	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵) → 𝐹:𝐴–1-1-onto→𝐵)
21		f1ofo 6144	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹:𝐴–1-1-onto→𝐵 → 𝐹:𝐴–onto→𝐵)
22	20, 21	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵) → 𝐹:𝐴–onto→𝐵)
23	22	3ad2ant1 1082	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵) ∧ Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) → 𝐹:𝐴–onto→𝐵)
24		smoiso 7459	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵) ∧ Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) → Smo 𝐹)
25	23, 24	jca 554	. . . 4 ⊢ ((𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵) ∧ Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) → (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹))
26	25	3expib 1268	. . 3 ⊢ (𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵) → ((Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) → (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹)))
27	26	com12 32	. 2 ⊢ ((Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) → (𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵) → (𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹)))
28	19, 27	impbid 202	1 ⊢ ((Ord 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ On) → ((𝐹:𝐴–onto→𝐵 ∧ Smo 𝐹) ↔ 𝐹 Isom E , E (𝐴, 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   ∧ w3a 1037   ∈ wcel 1990  ∀wral 2912   ⊆ wss 3574   class class class wbr 4653   E cep 5028  Ord word 5722  Oncon0 5723   Fn wfn 5883  ⟶wf 5884  –1-1→wf1 5885  –onto→wfo 5886  –1-1-onto→wf1o 5887  ‘cfv 5888   Isom wiso 5889  Smo wsmo 7442

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-ral 2917  df-rex 2918  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-br 4654  df-opab 4713  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-ord 5726  df-on 5727  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-smo 7443

This theorem is referenced by:  oismo  8445  cofsmo  9091