Theorem enmkvlem 7125

Description: Lemma for enmkv 7126. One direction of the biconditional. (Contributed by Jim Kingdon, 25-Jun-2024.)

Assertion

Ref	Expression
enmkvlem	|- ( A ~~ B -> ( A e. Markov -> B e. Markov ) )

Proof of Theorem enmkvlem

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		bren 6713	. . . . . . 7 |- ( A ~~ B <-> E. h h : A -1-1-onto-> B )
2	1	biimpi 119	. . . . . 6 |- ( A ~~ B -> E. h h : A -1-1-onto-> B )
3	2	ad2antrr 480	. . . . 5 |- ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) -> E. h h : A -1-1-onto-> B )
4		f1ofn 5433	. . . . . . . . . . . 12 |- ( h : A -1-1-onto-> B -> h Fn A )
5	4	ad3antlr 485	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> h Fn A )
6		f1ocnv 5445	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( h : A -1-1-onto-> B -> `' h : B -1-1-onto-> A )
7	6	ad3antlr 485	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> `' h : B -1-1-onto-> A )
8		f1of 5432	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( `' h : B -1-1-onto-> A -> `' h : B --> A )
9	7, 8	syl 14	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> `' h : B --> A )
10		simpr 109	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> y e. B )
11	9, 10	ffvelrnd 5621	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> ( `' h ` y ) e. A )
12		fvco2 5555	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( h Fn A /\ ( `' h ` y ) e. A ) -> ( ( g o. h ) ` ( `' h ` y ) ) = ( g ` ( h ` ( `' h ` y ) ) ) )
13	5, 11, 12	syl2anc 409	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> ( ( g o. h ) ` ( `' h ` y ) ) = ( g ` ( h ` ( `' h ` y ) ) ) )
14		fveqeq2 5495	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = ( `' h ` y ) -> ( ( ( g o. h ) ` x ) = 1o <-> ( ( g o. h ) ` ( `' h ` y ) ) = 1o ) )
15		simplr 520	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o )
16	14, 15, 11	rspcdva 2835	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> ( ( g o. h ) ` ( `' h ` y ) ) = 1o )
17		simpllr 524	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> h : A -1-1-onto-> B )
18		f1ocnvfv2 5746	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( h : A -1-1-onto-> B /\ y e. B ) -> ( h ` ( `' h ` y ) ) = y )
19	17, 18	sylancom 417	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> ( h ` ( `' h ` y ) ) = y )
20	19	fveq2d 5490	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> ( g ` ( h ` ( `' h ` y ) ) ) = ( g ` y ) )
21	13, 16, 20	3eqtr3rd 2207	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) /\ y e. B ) -> ( g ` y ) = 1o )
22	21	ralrimiva 2539	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) -> A. y e. B ( g ` y ) = 1o )
23	22	ex 114	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> ( A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o -> A. y e. B ( g ` y ) = 1o ) )
24	23	con3d 621	. . . . . 6 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> ( -. A. y e. B ( g ` y ) = 1o -> -. A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) )
25		fveq1 5485	. . . . . . . . . . 11 |- ( f = ( g o. h ) -> ( f ` x ) = ( ( g o. h ) ` x ) )
26	25	eqeq1d 2174	. . . . . . . . . 10 |- ( f = ( g o. h ) -> ( ( f ` x ) = 1o <-> ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) )
27	26	ralbidv 2466	. . . . . . . . 9 |- ( f = ( g o. h ) -> ( A. x e. A ( f ` x ) = 1o <-> A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) )
28	27	notbid 657	. . . . . . . 8 |- ( f = ( g o. h ) -> ( -. A. x e. A ( f ` x ) = 1o <-> -. A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) )
29	25	eqeq1d 2174	. . . . . . . . 9 |- ( f = ( g o. h ) -> ( ( f ` x ) = (/) <-> ( ( g o. h ) ` x ) = (/) ) )
30	29	rexbidv 2467	. . . . . . . 8 |- ( f = ( g o. h ) -> ( E. x e. A ( f ` x ) = (/) <-> E. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = (/) ) )
31	28, 30	imbi12d 233	. . . . . . 7 |- ( f = ( g o. h ) -> ( ( -. A. x e. A ( f ` x ) = 1o -> E. x e. A ( f ` x ) = (/) ) <-> ( -. A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o -> E. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = (/) ) ) )
32		ismkvmap 7118	. . . . . . . . 9 |- ( A e. Markov -> ( A e. Markov <-> A. f e. ( 2o ^m A ) ( -. A. x e. A ( f ` x ) = 1o -> E. x e. A ( f ` x ) = (/) ) ) )
33	32	ibi 175	. . . . . . . 8 |- ( A e. Markov -> A. f e. ( 2o ^m A ) ( -. A. x e. A ( f ` x ) = 1o -> E. x e. A ( f ` x ) = (/) ) )
34	33	ad3antlr 485	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> A. f e. ( 2o ^m A ) ( -. A. x e. A ( f ` x ) = 1o -> E. x e. A ( f ` x ) = (/) ) )
35		simpr 109	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) -> g e. ( 2o ^m B ) )
36		2onn 6489	. . . . . . . . . . . . 13 |- 2o e. om
37		relen 6710	. . . . . . . . . . . . . 14 |- Rel ~~
38	37	brrelex2i 4648	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( A ~~ B -> B e. _V )
39		elmapg 6627	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( 2o e. om /\ B e. _V ) -> ( g e. ( 2o ^m B ) <-> g : B --> 2o ) )
40	36, 38, 39	sylancr 411	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A ~~ B -> ( g e. ( 2o ^m B ) <-> g : B --> 2o ) )
41	40	ad2antrr 480	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) -> ( g e. ( 2o ^m B ) <-> g : B --> 2o ) )
42	35, 41	mpbid 146	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) -> g : B --> 2o )
43	42	adantr 274	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> g : B --> 2o )
44		f1of 5432	. . . . . . . . . 10 |- ( h : A -1-1-onto-> B -> h : A --> B )
45	44	adantl 275	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> h : A --> B )
46		fco 5353	. . . . . . . . 9 |- ( ( g : B --> 2o /\ h : A --> B ) -> ( g o. h ) : A --> 2o )
47	43, 45, 46	syl2anc 409	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> ( g o. h ) : A --> 2o )
48		simpllr 524	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> A e. Markov )
49		elmapg 6627	. . . . . . . . 9 |- ( ( 2o e. om /\ A e. Markov ) -> ( ( g o. h ) e. ( 2o ^m A ) <-> ( g o. h ) : A --> 2o ) )
50	36, 48, 49	sylancr 411	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> ( ( g o. h ) e. ( 2o ^m A ) <-> ( g o. h ) : A --> 2o ) )
51	47, 50	mpbird 166	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> ( g o. h ) e. ( 2o ^m A ) )
52	31, 34, 51	rspcdva 2835	. . . . . 6 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> ( -. A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o -> E. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = (/) ) )
53	4	ad2antlr 481	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ x e. A ) -> h Fn A )
54		fvco2 5555	. . . . . . . . . 10 |- ( ( h Fn A /\ x e. A ) -> ( ( g o. h ) ` x ) = ( g ` ( h ` x ) ) )
55	53, 54	sylancom 417	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ x e. A ) -> ( ( g o. h ) ` x ) = ( g ` ( h ` x ) ) )
56	55	eqeq1d 2174	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ x e. A ) -> ( ( ( g o. h ) ` x ) = (/) <-> ( g ` ( h ` x ) ) = (/) ) )
57	45	ffvelrnda 5620	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ x e. A ) -> ( h ` x ) e. B )
58		simpr 109	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ x e. A ) /\ y = ( h ` x ) ) -> y = ( h ` x ) )
59	58	fveqeq2d 5494	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ x e. A ) /\ y = ( h ` x ) ) -> ( ( g ` y ) = (/) <-> ( g ` ( h ` x ) ) = (/) ) )
60	57, 59	rspcedv 2834	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ x e. A ) -> ( ( g ` ( h ` x ) ) = (/) -> E. y e. B ( g ` y ) = (/) ) )
61	56, 60	sylbid 149	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) /\ x e. A ) -> ( ( ( g o. h ) ` x ) = (/) -> E. y e. B ( g ` y ) = (/) ) )
62	61	rexlimdva 2583	. . . . . 6 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> ( E. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = (/) -> E. y e. B ( g ` y ) = (/) ) )
63	24, 52, 62	3syld 57	. . . . 5 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> ( -. A. y e. B ( g ` y ) = 1o -> E. y e. B ( g ` y ) = (/) ) )
64	3, 63	exlimddv 1886	. . . 4 |- ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) -> ( -. A. y e. B ( g ` y ) = 1o -> E. y e. B ( g ` y ) = (/) ) )
65	64	ralrimiva 2539	. . 3 |- ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) -> A. g e. ( 2o ^m B ) ( -. A. y e. B ( g ` y ) = 1o -> E. y e. B ( g ` y ) = (/) ) )
66		ismkvmap 7118	. . . . 5 |- ( B e. _V -> ( B e. Markov <-> A. g e. ( 2o ^m B ) ( -. A. y e. B ( g ` y ) = 1o -> E. y e. B ( g ` y ) = (/) ) ) )
67	38, 66	syl 14	. . . 4 |- ( A ~~ B -> ( B e. Markov <-> A. g e. ( 2o ^m B ) ( -. A. y e. B ( g ` y ) = 1o -> E. y e. B ( g ` y ) = (/) ) ) )
68	67	adantr 274	. . 3 |- ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) -> ( B e. Markov <-> A. g e. ( 2o ^m B ) ( -. A. y e. B ( g ` y ) = 1o -> E. y e. B ( g ` y ) = (/) ) ) )
69	65, 68	mpbird 166	. 2 |- ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) -> B e. Markov )
70	69	ex 114	1 |- ( A ~~ B -> ( A e. Markov -> B e. Markov ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   = wceq 1343   E.wex 1480   e. wcel 2136   A.wral 2444   E.wrex 2445   _Vcvv 2726   (/)c0 3409   class class class wbr 3982   omcom 4567   `'ccnv 4603   o. ccom 4608   Fn wfn 5183   -->wf 5184   -1-1-onto->wf1o 5187   ` cfv 5188  (class class class)co 5842   1oc1o 6377   2oc2o 6378   ^m cmap 6614   ~~ cen 6704  Markovcmarkov 7115

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-ral 2449  df-rex 2450  df-v 2728  df-sbc 2952  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-br 3983  df-opab 4044  df-id 4271  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1o 6384  df-2o 6385  df-map 6616  df-en 6707  df-markov 7116

This theorem is referenced by:  enmkv  7126