Theorem isopolem 5790

Description: Lemma for isopo 5791. (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 5775	. . . . . . . . . . 11 |- ( H Isom R , S ( A , B ) -> H : A -1-1-onto-> B )
2		f1of 5432	. . . . . . . . . . 11 |- ( H : A -1-1-onto-> B -> H : A --> B )
3		ffvelrn 5618	. . . . . . . . . . . . 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 5618	. . . . . . . . . . . . 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 5618	. . . . . . . . . . . . 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 1309	. . . . . . . . . . 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 3987	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( a = ( H ` d ) /\ a = ( H ` d ) ) -> ( a S a <-> ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
13	12	anidms 395	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = ( H ` d ) -> ( a S a <-> ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
14	13	notbid 657	. . . . . . . . . . 11 |- ( a = ( H ` d ) -> ( -. a S a <-> -. ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
15		breq1 3985	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( a = ( H ` d ) -> ( a S b <-> ( H ` d ) S b ) )
16	15	anbi1d 461	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = ( H ` d ) -> ( ( a S b /\ b S c ) <-> ( ( H ` d ) S b /\ b S c ) ) )
17		breq1 3985	. . . . . . . . . . . 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 465	. . . . . . . . . 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 3986	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( b = ( H ` e ) -> ( ( H ` d ) S b <-> ( H ` d ) S ( H ` e ) ) )
21		breq1 3985	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( b = ( H ` e ) -> ( b S c <-> ( H ` e ) S c ) )
22	20, 21	anbi12d 465	. . . . . . . . . . . 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 460	. . . . . . . . . 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 3986	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( c = ( H ` f ) -> ( ( H ` e ) S c <-> ( H ` e ) S ( H ` f ) ) )
26	25	anbi2d 460	. . . . . . . . . . . 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 3986	. . . . . . . . . . . 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 460	. . . . . . . . . 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 2846	. . . . . . . . 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 993	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> d e. A )
34		isorel 5776	. . . . . . . . . . 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 1226	. . . . . . . . . 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 657	. . . . . . . . 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 994	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> e e. A )
38		isorel 5776	. . . . . . . . . . . 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 1226	. . . . . . . . . . 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 995	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> f e. A )
41		isorel 5776	. . . . . . . . . . . 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 1226	. . . . . . . . . . 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 465	. . . . . . . . . 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 5776	. . . . . . . . . . 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 1226	. . . . . . . . . 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 465	. . . . . . . 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 2549	. . 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 4274	. 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 4274	. 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 968   = wceq 1343   e. wcel 2136   A.wral 2444   class class class wbr 3982   Po wpo 4272   -->wf 5184   -1-1-onto->wf1o 5187   ` cfv 5188   Isom wiso 5189

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-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  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-ral 2449  df-rex 2450  df-v 2728  df-sbc 2952  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-br 3983  df-opab 4044  df-id 4271  df-po 4274  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-isom 5197

This theorem is referenced by:  isopo  5791  isosolem  5792