Theorem isopolem 5817

Description: Lemma for isopo 5818. (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 5802	. . . . . . . . . . 11 |- ( H Isom R , S ( A , B ) -> H : A -1-1-onto-> B )
2		f1of 5457	. . . . . . . . . . 11 |- ( H : A -1-1-onto-> B -> H : A --> B )
3		ffvelcdm 5645	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( H : A --> B /\ d e. A ) -> ( H ` d ) e. B )
4	3	ex 115	. . . . . . . . . . . 12 |- ( H : A --> B -> ( d e. A -> ( H ` d ) e. B ) )
5		ffvelcdm 5645	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( H : A --> B /\ e e. A ) -> ( H ` e ) e. B )
6	5	ex 115	. . . . . . . . . . . 12 |- ( H : A --> B -> ( e e. A -> ( H ` e ) e. B ) )
7		ffvelcdm 5645	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( H : A --> B /\ f e. A ) -> ( H ` f ) e. B )
8	7	ex 115	. . . . . . . . . . . 12 |- ( H : A --> B -> ( f e. A -> ( H ` f ) e. B ) )
9	4, 6, 8	3anim123d 1319	. . . . . . . . . . 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 124	. . . . . . . . 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 4005	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( a = ( H ` d ) /\ a = ( H ` d ) ) -> ( a S a <-> ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
13	12	anidms 397	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = ( H ` d ) -> ( a S a <-> ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
14	13	notbid 667	. . . . . . . . . . 11 |- ( a = ( H ` d ) -> ( -. a S a <-> -. ( H ` d ) S ( H ` d ) ) )
15		breq1 4003	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( a = ( H ` d ) -> ( a S b <-> ( H ` d ) S b ) )
16	15	anbi1d 465	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = ( H ` d ) -> ( ( a S b /\ b S c ) <-> ( ( H ` d ) S b /\ b S c ) ) )
17		breq1 4003	. . . . . . . . . . . 12 |- ( a = ( H ` d ) -> ( a S c <-> ( H ` d ) S c ) )
18	16, 17	imbi12d 234	. . . . . . . . . . 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 473	. . . . . . . . . 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 4004	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( b = ( H ` e ) -> ( ( H ` d ) S b <-> ( H ` d ) S ( H ` e ) ) )
21		breq1 4003	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( b = ( H ` e ) -> ( b S c <-> ( H ` e ) S c ) )
22	20, 21	anbi12d 473	. . . . . . . . . . . 12 |- ( b = ( H ` e ) -> ( ( ( H ` d ) S b /\ b S c ) <-> ( ( H ` d ) S ( H ` e ) /\ ( H ` e ) S c ) ) )
23	22	imbi1d 231	. . . . . . . . . . 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 464	. . . . . . . . . 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 4004	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( c = ( H ` f ) -> ( ( H ` e ) S c <-> ( H ` e ) S ( H ` f ) ) )
26	25	anbi2d 464	. . . . . . . . . . . 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 4004	. . . . . . . . . . . 12 |- ( c = ( H ` f ) -> ( ( H ` d ) S c <-> ( H ` d ) S ( H ` f ) ) )
28	26, 27	imbi12d 234	. . . . . . . . . . 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 464	. . . . . . . . . 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 2857	. . . . . . . . 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 109	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> H Isom R , S ( A , B ) )
33		simpr1 1003	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> d e. A )
34		isorel 5803	. . . . . . . . . . 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 1236	. . . . . . . . . 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 667	. . . . . . . . 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 1004	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> e e. A )
38		isorel 5803	. . . . . . . . . . . 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 1236	. . . . . . . . . . 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 1005	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( H Isom R , S ( A , B ) /\ ( d e. A /\ e e. A /\ f e. A ) ) -> f e. A )
41		isorel 5803	. . . . . . . . . . . 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 1236	. . . . . . . . . . 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 473	. . . . . . . . . 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 5803	. . . . . . . . . . 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 1236	. . . . . . . . . 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 234	. . . . . . . . 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 473	. . . . . . . 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 169	. . . . . . 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 115	. . . . . 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 256	. . . 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 2560	. . 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 115	. 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 4293	. 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 4293	. 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 205	1 |- ( H Isom R , S ( A , B ) -> ( S Po B -> R Po A ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   /\ w3a 978   = wceq 1353   e. wcel 2148   A.wral 2455   class class class wbr 4000   Po wpo 4291   -->wf 5208   -1-1-onto->wf1o 5211   ` cfv 5212   Isom wiso 5213

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-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4118  ax-pow 4171  ax-pr 4206

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  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-ral 2460  df-rex 2461  df-v 2739  df-sbc 2963  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-pw 3576  df-sn 3597  df-pr 3598  df-op 3600  df-uni 3808  df-br 4001  df-opab 4062  df-id 4290  df-po 4293  df-xp 4629  df-rel 4630  df-cnv 4631  df-co 4632  df-dm 4633  df-rn 4634  df-iota 5174  df-fun 5214  df-fn 5215  df-f 5216  df-f1 5217  df-f1o 5219  df-fv 5220  df-isom 5221

This theorem is referenced by:  isopo  5818  isosolem  5819