Theorem isopolem 5723

Description: Lemma for isopo 5724. (Contributed by Stefan O'Rear, 16-Nov-2014.)

Assertion

Ref	Expression
isopolem	|- ( H Isom R , S ( A , B ) -> ( S Po B -> R Po A ) )

Proof of Theorem isopolem

Dummy variables a b c d e f are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isof1o 5708	. . . . . . . . . . 11 |- ( H Isom R , S ( A , B ) -> H : A -1-1-onto-> B )
2		f1of 5367	. . . . . . . . . . 11 |- ( H : A -1-1-onto-> B -> H : A --> B )
3		ffvelrn 5553	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( H : A --> B /\ d e. A ) -> ( H ` d ) e. B )
4	3	ex 114	. . . . . . . . . . . 12 |- ( H : A --> B -> ( d e. A -> ( H ` d ) e. B ) )
5		ffvelrn 5553	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( H : A --> B /\ e e. A ) -> ( H ` e ) e. B )
6	5	ex 114	. . . . . . . . . . . 12 |- ( H : A --> B -> ( e e. A -> ( H ` e ) e. B ) )
7		ffvelrn 5553	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( H : A --> B /\ f e. A ) -> ( H ` f ) e. B )
8	7	ex 114	. . . . . . . . . . . 12 |- ( H : A --> B -> ( f e. A -> ( H ` f ) e. B ) )
9	4, 6, 8	3anim123d 1297	. . . . . . . . . . 11 |- ( H : A --> B -> ( ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) -> ( ( H ` d ) e. B /\ ( H ` e ) e. B /\ ( H ` f ) e. B ) ) )
10	1, 2, 9	3syl 17	. . . . . . . . . 10 |- ( H Isom R , S ( A , B ) -> ( ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) -> ( ( H ` d ) e. B /\ ( H ` e ) e. B /\ ( H ` f ) e. B ) ) )
11	10	imp 123	. . . . . . . . 9 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( ( H ` d ) e. B /\ ( H ` e ) e. B /\ ( H ` f ) e. B ) )
12		breq12 3934	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( a = ( H ` d ) /\ a = ( H ` d ) ) -> ( a S a <-> ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
13	12	anidms 394	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = ( H ` d ) -> ( a S a <-> ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
14	13	notbid 656	. . . . . . . . . . 11 |- ( a = ( H ` d ) -> ( -. a S a <-> -. ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
15		breq1 3932	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( a = ( H ` d ) -> ( a S b <-> ( H ` d ) S b ) )
16	15	anbi1d 460	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = ( H ` d ) -> ( ( a S b /\ b S c ) <-> ( ( H ` d ) S b /\ b S c ) ) )
17		breq1 3932	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = ( H ` d ) -> ( a S c <-> ( H ` d ) S c ) )
18	16, 17	imbi12d 233	. . . . . . . . . . 11 |- ( a = ( H ` d ) -> ( ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) <-> ( ( ( H ` d ) S b /\ b S c ) -> ( H ` d ) S c ) ) )
19	14, 18	anbi12d 464	. . . . . . . . . 10 |- ( a = ( H ` d ) -> ( ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) <-> ( -. ( H ` d ) S ( H ` d ) /\ ( ( ( H ` d ) S b /\ b S c ) -> ( H ` d ) S c ) ) ) )
20		breq2 3933	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( b = ( H ` e ) -> ( ( H ` d ) S b <-> ( H ` d ) S ( H ` e ) ) )
21		breq1 3932	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( b = ( H ` e ) -> ( b S c <-> ( H ` e ) S c ) )
22	20, 21	anbi12d 464	. . . . . . . . . . . 12 |- ( b = ( H ` e ) -> ( ( ( H ` d ) S b /\ b S c ) <-> ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S c ) ) )
23	22	imbi1d 230	. . . . . . . . . . 11 |- ( b = ( H ` e ) -> ( ( ( ( H ` d ) S b /\ b S c ) -> ( H ` d ) S c ) <-> ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S c ) -> ( H ` d ) S c ) ) )
24	23	anbi2d 459	. . . . . . . . . 10 |- ( b = ( H ` e ) -> ( ( -. ( H ` d ) S ( H ` d ) /\ ( ( ( H ` d ) S b /\ b S c ) -> ( H ` d ) S c ) ) <-> ( -. ( H ` d ) S ( H ` d ) /\ ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S c ) -> ( H ` d ) S c ) ) ) )
25		breq2 3933	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( c = ( H ` f ) -> ( ( H ` e ) S c <-> ( H ` e ) S ( H ` f ) ) )
26	25	anbi2d 459	. . . . . . . . . . . 12 |- ( c = ( H ` f ) -> ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S c ) <-> ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S ( H ` f ) ) ) )
27		breq2 3933	. . . . . . . . . . . 12 |- ( c = ( H ` f ) -> ( ( H ` d ) S c <-> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) )
28	26, 27	imbi12d 233	. . . . . . . . . . 11 |- ( c = ( H ` f ) -> ( ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S c ) -> ( H ` d ) S c ) <-> ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S ( H ` f ) ) -> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) ) )
29	28	anbi2d 459	. . . . . . . . . 10 |- ( c = ( H ` f ) -> ( ( -. ( H ` d ) S ( H ` d ) /\ ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S c ) -> ( H ` d ) S c ) ) <-> ( -. ( H ` d ) S ( H ` d ) /\ ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S ( H ` f ) ) -> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) ) ) )
30	19, 24, 29	rspc3v 2805	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( H ` d ) e. B /\ ( H ` e ) e. B /\ ( H ` f ) e. B ) -> ( A. a e. B A. b e. B A. c e. B ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) -> ( -. ( H ` d ) S ( H ` d ) /\ ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S ( H ` f ) ) -> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) ) ) )
31	11, 30	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( A. a e. B A. b e. B A. c e. B ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) -> ( -. ( H ` d ) S ( H ` d ) /\ ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S ( H ` f ) ) -> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) ) ) )
32		simpl 108	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> H Isom R , S ( A , B ) )
33		simpr1 987	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> d e. A )
34		isorel 5709	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ d e. A ) ) -> ( d R d <-> ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
35	32, 33, 33, 34	syl12anc 1214	. . . . . . . . . 10 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( d R d <-> ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
36	35	notbid 656	. . . . . . . . 9 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( -. d R d <-> -. ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
37		simpr2 988	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> e e. A )
38		isorel 5709	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A ) ) -> ( d R e <-> ( H ` d ) S ( H ` e ) ) )
39	32, 33, 37, 38	syl12anc 1214	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( d R e <-> ( H ` d ) S ( H ` e ) ) )
40		simpr3 989	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> f e. A )
41		isorel 5709	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( e e. A /\ f e. A ) ) -> ( e R f <-> ( H ` e ) S ( H ` f ) ) )
42	32, 37, 40, 41	syl12anc 1214	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( e R f <-> ( H ` e ) S ( H ` f ) ) )
43	39, 42	anbi12d 464	. . . . . . . . . 10 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( ( d R e /\ e R f ) <-> ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S ( H ` f ) ) ) )
44		isorel 5709	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ f e. A ) ) -> ( d R f <-> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) )
45	32, 33, 40, 44	syl12anc 1214	. . . . . . . . . 10 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( d R f <-> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) )
46	43, 45	imbi12d 233	. . . . . . . . 9 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( ( ( d R e /\ e R f ) -> d R f ) <-> ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S ( H ` f ) ) -> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) ) )
47	36, 46	anbi12d 464	. . . . . . . 8 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( ( -. d R d /\ ( ( d R e /\ e R f ) -> d R f ) ) <-> ( -. ( H ` d ) S ( H ` d ) /\ ( ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S ( H ` f ) ) -> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) ) ) )
48	31, 47	sylibrd 168	. . . . . . 7 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( A. a e. B A. b e. B A. c e. B ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) -> ( -. d R d /\ ( ( d R e /\ e R f ) -> d R f ) ) ) )
49	48	ex 114	. . . . . 6 |- ( H Isom R , S ( A , B ) -> ( ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) -> ( A. a e. B A. b e. B A. c e. B ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) -> ( -. d R d /\ ( ( d R e /\ e R f ) -> d R f ) ) ) ) )
50	49	com23 78	. . . . 5 |- ( H Isom R , S ( A , B ) -> ( A. a e. B A. b e. B A. c e. B ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) -> ( ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) -> ( -. d R d /\ ( ( d R e /\ e R f ) -> d R f ) ) ) ) )
51	50	imp31 254	. . . 4 |- ( ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ A. a e. B A. b e. B A. c e. B ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> ( -. d R d /\ ( ( d R e /\ e R f ) -> d R f ) ) )
52	51	ralrimivvva 2515	. . 3 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ A. a e. B A. b e. B A. c e. B ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) ) -> A. d e. A A. e e. A A. f e. A ( -. d R d /\ ( ( d R e /\ e R f ) -> d R f ) ) )
53	52	ex 114	. 2 |- ( H Isom R , S ( A , B ) -> ( A. a e. B A. b e. B A. c e. B ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) -> A. d e. A A. e e. A A. f e. A ( -. d R d /\ ( ( d R e /\ e R f ) -> d R f ) ) ) )
54		df-po 4218	. 2 |- ( S Po B <-> A. a e. B A. b e. B A. c e. B ( -. a S a /\ ( ( a S b /\ b S c ) -> a S c ) ) )
55		df-po 4218	. 2 |- ( R Po A <-> A. d e. A A. e e. A A. f e. A ( -. d R d /\ ( ( d R e /\ e R f ) -> d R f ) ) )
56	53, 54, 55	3imtr4g 204	1 |- ( H Isom R , S ( A , B ) -> ( S Po B -> R Po A ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   /\ w3a 962   = wceq 1331   e. wcel 1480   A.wral 2416   class class class wbr 3929   Po wpo 4216   -->wf 5119   -1-1-onto->wf1o 5122   ` cfv 5123   Isom wiso 5124

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 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ral 2421  df-rex 2422  df-v 2688  df-sbc 2910  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-br 3930  df-opab 3990  df-id 4215  df-po 4218  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-isom 5132

This theorem is referenced by:  isopo  5724  isosolem  5725