Theorem enmkvlem 7158

Description: Lemma for enmkv 7159. 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 6746	. . . . . . 7 |- ( A ~~ B <-> E. h h : A -1-1-onto-> B )
2	1	biimpi 120	. . . . . 6 |- ( A ~~ B -> E. h h : A -1-1-onto-> B )
3	2	ad2antrr 488	. . . . 5 |- ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) -> E. h h : A -1-1-onto-> B )
4		f1ofn 5462	. . . . . . . . . . . 12 |- ( h : A -1-1-onto-> B -> h Fn A )
5	4	ad3antlr 493	. . . . . . . . . . 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 5474	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( h : A -1-1-onto-> B -> `' h : B -1-1-onto-> A )
7	6	ad3antlr 493	. . . . . . . . . . . . 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 5461	. . . . . . . . . . . . 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 110	. . . . . . . . . . . 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	ffvelcdmd 5652	. . . . . . . . . . 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 5585	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( h Fn A /\ ( `' h ` y ) e. A ) -> ( ( g o. h ) ` ( `' h ` y ) ) = ( g ` ( h ` ( `' h ` y ) ) ) )
13	5, 11, 12	syl2anc 411	. . . . . . . . . 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 5524	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = ( `' h ` y ) -> ( ( ( g o. h ) ` x ) = 1o <-> ( ( g o. h ) ` ( `' h ` y ) ) = 1o ) )
15		simplr 528	. . . . . . . . . . 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 2846	. . . . . . . . . 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 534	. . . . . . . . . . . 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 5778	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( h : A -1-1-onto-> B /\ y e. B ) -> ( h ` ( `' h ` y ) ) = y )
19	17, 18	sylancom 420	. . . . . . . . . . 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 5519	. . . . . . . . . 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 2219	. . . . . . . . 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 2550	. . . . . . . 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 115	. . . . . . 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 631	. . . . . 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 5514	. . . . . . . . . . 11 |- ( f = ( g o. h ) -> ( f ` x ) = ( ( g o. h ) ` x ) )
26	25	eqeq1d 2186	. . . . . . . . . 10 |- ( f = ( g o. h ) -> ( ( f ` x ) = 1o <-> ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) )
27	26	ralbidv 2477	. . . . . . . . 9 |- ( f = ( g o. h ) -> ( A. x e. A ( f ` x ) = 1o <-> A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) )
28	27	notbid 667	. . . . . . . 8 |- ( f = ( g o. h ) -> ( -. A. x e. A ( f ` x ) = 1o <-> -. A. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = 1o ) )
29	25	eqeq1d 2186	. . . . . . . . 9 |- ( f = ( g o. h ) -> ( ( f ` x ) = (/) <-> ( ( g o. h ) ` x ) = (/) ) )
30	29	rexbidv 2478	. . . . . . . 8 |- ( f = ( g o. h ) -> ( E. x e. A ( f ` x ) = (/) <-> E. x e. A ( ( g o. h ) ` x ) = (/) ) )
31	28, 30	imbi12d 234	. . . . . . 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 7151	. . . . . . . . 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 176	. . . . . . . 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 493	. . . . . . 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 110	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) -> g e. ( 2o ^m B ) )
36		2onn 6521	. . . . . . . . . . . . 13 |- 2o e. om
37		relen 6743	. . . . . . . . . . . . . 14 |- Rel ~~
38	37	brrelex2i 4670	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( A ~~ B -> B e. _V )
39		elmapg 6660	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( 2o e. om /\ B e. _V ) -> ( g e. ( 2o ^m B ) <-> g : B --> 2o ) )
40	36, 38, 39	sylancr 414	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A ~~ B -> ( g e. ( 2o ^m B ) <-> g : B --> 2o ) )
41	40	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) -> ( g e. ( 2o ^m B ) <-> g : B --> 2o ) )
42	35, 41	mpbid 147	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) -> g : B --> 2o )
43	42	adantr 276	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> g : B --> 2o )
44		f1of 5461	. . . . . . . . . 10 |- ( h : A -1-1-onto-> B -> h : A --> B )
45	44	adantl 277	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> h : A --> B )
46		fco 5381	. . . . . . . . 9 |- ( ( g : B --> 2o /\ h : A --> B ) -> ( g o. h ) : A --> 2o )
47	43, 45, 46	syl2anc 411	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> ( g o. h ) : A --> 2o )
48		simpllr 534	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) /\ g e. ( 2o ^m B ) ) /\ h : A -1-1-onto-> B ) -> A e. Markov )
49		elmapg 6660	. . . . . . . . 9 |- ( ( 2o e. om /\ A e. Markov ) -> ( ( g o. h ) e. ( 2o ^m A ) <-> ( g o. h ) : A --> 2o ) )
50	36, 48, 49	sylancr 414	. . . . . . . 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 167	. . . . . . 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 2846	. . . . . 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 489	. . . . . . . . . 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 5585	. . . . . . . . . 10 |- ( ( h Fn A /\ x e. A ) -> ( ( g o. h ) ` x ) = ( g ` ( h ` x ) ) )
55	53, 54	sylancom 420	. . . . . . . . 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 2186	. . . . . . . 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	ffvelcdmda 5651	. . . . . . . . 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 110	. . . . . . . . . 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 5523	. . . . . . . . 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 2845	. . . . . . . 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 150	. . . . . . 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 2594	. . . . . 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 1898	. . . 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 2550	. . 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 7151	. . . . 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 276	. . 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 167	. 2 |- ( ( A ~~ B /\ A e. Markov ) -> B e. Markov )
70	69	ex 115	1 |- ( A ~~ B -> ( A e. Markov -> B e. Markov ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1353   E.wex 1492   e. wcel 2148   A.wral 2455   E.wrex 2456   _Vcvv 2737   (/)c0 3422   class class class wbr 4003   omcom 4589   `'ccnv 4625   o. ccom 4630   Fn wfn 5211   -->wf 5212   -1-1-onto->wf1o 5215   ` cfv 5216  (class class class)co 5874   1oc1o 6409   2oc2o 6410   ^m cmap 6647   ~~ cen 6737  Markovcmarkov 7148

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4121  ax-nul 4129  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-v 2739  df-sbc 2963  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-br 4004  df-opab 4065  df-id 4293  df-suc 4371  df-iom 4590  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpo 5879  df-1o 6416  df-2o 6417  df-map 6649  df-en 6740  df-markov 7149

This theorem is referenced by:  enmkv  7159