MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  f1otrspeq Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem f1otrspeq 17913
Description: A transposition is characterized by the points it moves. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
f1otrspeq (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐹 = 𝐺)

Proof of Theorem f1otrspeq
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 f1ofn 6176 . . 3 (𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐹 Fn 𝐴)
21ad2antrr 762 . 2 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐹 Fn 𝐴)
3 f1ofn 6176 . . 3 (𝐺:𝐴1-1-onto𝐴𝐺 Fn 𝐴)
43ad2antlr 763 . 2 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐺 Fn 𝐴)
5 1onn 7764 . . . . . . . 8 1𝑜 ∈ ω
65a1i 11 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → 1𝑜 ∈ ω)
7 simplrr 818 . . . . . . . 8 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))
8 simplrl 817 . . . . . . . . 9 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜)
9 df-2o 7606 . . . . . . . . 9 2𝑜 = suc 1𝑜
108, 9syl6breq 4726 . . . . . . . 8 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → dom (𝐹 ∖ I ) ≈ suc 1𝑜)
117, 10eqbrtrd 4707 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → dom (𝐺 ∖ I ) ≈ suc 1𝑜)
12 simpr 476 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ))
13 dif1en 8234 . . . . . . 7 ((1𝑜 ∈ ω ∧ dom (𝐺 ∖ I ) ≈ suc 1𝑜𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ≈ 1𝑜)
146, 11, 12, 13syl3anc 1366 . . . . . 6 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ≈ 1𝑜)
15 euen1b 8068 . . . . . . 7 ((dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ≈ 1𝑜 ↔ ∃!𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
16 eumo 2527 . . . . . . 7 (∃!𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) → ∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
1715, 16sylbi 207 . . . . . 6 ((dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ≈ 1𝑜 → ∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
1814, 17syl 17 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → ∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
19 f1omvdmvd 17909 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I )) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
2019ex 449 . . . . . . . 8 (𝐹:𝐴1-1-onto𝐴 → (𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I ) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
2120ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → (𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I ) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
22 eleq2 2719 . . . . . . . 8 (dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ 𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I )))
2322ad2antll 765 . . . . . . 7 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ 𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I )))
24 difeq1 3754 . . . . . . . . 9 (dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ) → (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) = (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
2524eleq2d 2716 . . . . . . . 8 (dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ) → ((𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ↔ (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
2625ad2antll 765 . . . . . . 7 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → ((𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ↔ (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
2721, 23, 263imtr4d 283 . . . . . 6 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
2827imp 444 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
29 simplr 807 . . . . . 6 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐺:𝐴1-1-onto𝐴)
30 f1omvdmvd 17909 . . . . . 6 ((𝐺:𝐴1-1-onto𝐴𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
3129, 30sylan 487 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
32 fvex 6239 . . . . . . 7 (𝐹𝑥) ∈ V
33 fvex 6239 . . . . . . 7 (𝐺𝑥) ∈ V
3432, 33pm3.2i 470 . . . . . 6 ((𝐹𝑥) ∈ V ∧ (𝐺𝑥) ∈ V)
35 eleq1 2718 . . . . . . 7 (𝑦 = (𝐹𝑥) → (𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ↔ (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
36 eleq1 2718 . . . . . . 7 (𝑦 = (𝐺𝑥) → (𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ↔ (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
3735, 36moi 3422 . . . . . 6 ((((𝐹𝑥) ∈ V ∧ (𝐺𝑥) ∈ V) ∧ ∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ∧ (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
3834, 37mp3an1 1451 . . . . 5 ((∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ∧ (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
3918, 28, 31, 38syl12anc 1364 . . . 4 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
4039adantlr 751 . . 3 (((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
41 simplrr 818 . . . . . . . 8 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))
4241eleq2d 2716 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ 𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I )))
43 fnelnfp 6484 . . . . . . . 8 ((𝐹 Fn 𝐴𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I ) ↔ (𝐹𝑥) ≠ 𝑥))
442, 43sylan 487 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I ) ↔ (𝐹𝑥) ≠ 𝑥))
4542, 44bitrd 268 . . . . . 6 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ (𝐹𝑥) ≠ 𝑥))
4645necon2bbid 2866 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝐹𝑥) = 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )))
4746biimpar 501 . . . 4 (((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) = 𝑥)
48 fnelnfp 6484 . . . . . . 7 ((𝐺 Fn 𝐴𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ (𝐺𝑥) ≠ 𝑥))
494, 48sylan 487 . . . . . 6 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ (𝐺𝑥) ≠ 𝑥))
5049necon2bbid 2866 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝐺𝑥) = 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )))
5150biimpar 501 . . . 4 (((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐺𝑥) = 𝑥)
5247, 51eqtr4d 2688 . . 3 (((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
5340, 52pm2.61dan 849 . 2 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
542, 4, 53eqfnfvd 6354 1 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐹 = 𝐺)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  ∃!weu 2498  ∃*wmo 2499  wne 2823  Vcvv 3231  cdif 3604  {csn 4210   class class class wbr 4685   I cid 5052  dom cdm 5143  suc csuc 5763   Fn wfn 5921  1-1-ontowf1o 5925  cfv 5926  ωcom 7107  1𝑜c1o 7598  2𝑜c2o 7599  cen 7994
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-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-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  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-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  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-om 7108  df-1o 7605  df-2o 7606  df-er 7787  df-en 7998  df-fin 8001
This theorem is referenced by:  pmtrfb  17931  psgnunilem1  17959
  Copyright terms: Public domain W3C validator