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Theorem isotilem 6893
Description: Lemma for isoti 6894. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Nov-2021.)
Assertion
Ref Expression
isotilem  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  A. u  e.  A  A. v  e.  A  ( u  =  v  <->  ( -.  u R v  /\  -.  v R u ) ) ) )
Distinct variable groups:    u, A, v   
u, B, v, x, y    u, F, v, x, y    u, R, v    u, S, v, x, y
Allowed substitution hints:    A( x, y)    R( x, y)

Proof of Theorem isotilem
StepHypRef Expression
1 isof1o 5708 . . . . . 6  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  F : A -1-1-onto-> B
)
2 f1of 5367 . . . . . 6  |-  ( F : A -1-1-onto-> B  ->  F : A
--> B )
3 ffvelrn 5553 . . . . . . . 8  |-  ( ( F : A --> B  /\  u  e.  A )  ->  ( F `  u
)  e.  B )
43ex 114 . . . . . . 7  |-  ( F : A --> B  -> 
( u  e.  A  ->  ( F `  u
)  e.  B ) )
5 ffvelrn 5553 . . . . . . . 8  |-  ( ( F : A --> B  /\  v  e.  A )  ->  ( F `  v
)  e.  B )
65ex 114 . . . . . . 7  |-  ( F : A --> B  -> 
( v  e.  A  ->  ( F `  v
)  e.  B ) )
74, 6anim12d 333 . . . . . 6  |-  ( F : A --> B  -> 
( ( u  e.  A  /\  v  e.  A )  ->  (
( F `  u
)  e.  B  /\  ( F `  v )  e.  B ) ) )
81, 2, 73syl 17 . . . . 5  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( ( u  e.  A  /\  v  e.  A )  ->  (
( F `  u
)  e.  B  /\  ( F `  v )  e.  B ) ) )
98imp 123 . . . 4  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( ( F `  u )  e.  B  /\  ( F `  v )  e.  B ) )
10 eqeq1 2146 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
x  =  y  <->  ( F `  u )  =  y ) )
11 breq1 3932 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
x S y  <->  ( F `  u ) S y ) )
1211notbid 656 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  ( -.  x S y  <->  -.  ( F `  u ) S y ) )
13 breq2 3933 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
y S x  <->  y S
( F `  u
) ) )
1413notbid 656 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  ( -.  y S x  <->  -.  y S ( F `  u ) ) )
1512, 14anbi12d 464 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
( -.  x S y  /\  -.  y S x )  <->  ( -.  ( F `  u ) S y  /\  -.  y S ( F `  u ) ) ) )
1610, 15bibi12d 234 . . . . 5  |-  ( x  =  ( F `  u )  ->  (
( x  =  y  <-> 
( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  <-> 
( ( F `  u )  =  y  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S y  /\  -.  y S ( F `  u ) ) ) ) )
17 eqeq2 2149 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
( F `  u
)  =  y  <->  ( F `  u )  =  ( F `  v ) ) )
18 breq2 3933 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
( F `  u
) S y  <->  ( F `  u ) S ( F `  v ) ) )
1918notbid 656 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  ( -.  ( F `  u
) S y  <->  -.  ( F `  u ) S ( F `  v ) ) )
20 breq1 3932 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
y S ( F `
 u )  <->  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
2120notbid 656 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  ( -.  y S ( F `
 u )  <->  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
2219, 21anbi12d 464 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
( -.  ( F `
 u ) S y  /\  -.  y S ( F `  u ) )  <->  ( -.  ( F `  u ) S ( F `  v )  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) )
2317, 22bibi12d 234 . . . . 5  |-  ( y  =  ( F `  v )  ->  (
( ( F `  u )  =  y  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S y  /\  -.  y S ( F `  u ) ) )  <-> 
( ( F `  u )  =  ( F `  v )  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S ( F `  v
)  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) ) )
2416, 23rspc2v 2802 . . . 4  |-  ( ( ( F `  u
)  e.  B  /\  ( F `  v )  e.  B )  -> 
( A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  ( ( F `
 u )  =  ( F `  v
)  <->  ( -.  ( F `  u ) S ( F `  v )  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) ) )
259, 24syl 14 . . 3  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  ( ( F `
 u )  =  ( F `  v
)  <->  ( -.  ( F `  u ) S ( F `  v )  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) ) )
26 f1of1 5366 . . . . . . 7  |-  ( F : A -1-1-onto-> B  ->  F : A -1-1-> B )
271, 26syl 14 . . . . . 6  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  F : A -1-1-> B )
28 f1fveq 5673 . . . . . 6  |-  ( ( F : A -1-1-> B  /\  ( u  e.  A  /\  v  e.  A
) )  ->  (
( F `  u
)  =  ( F `
 v )  <->  u  =  v ) )
2927, 28sylan 281 . . . . 5  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( ( F `  u )  =  ( F `  v )  <->  u  =  v ) )
3029bicomd 140 . . . 4  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( u  =  v  <->  ( F `  u )  =  ( F `  v ) ) )
31 isorel 5709 . . . . . 6  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( u R v  <->  ( F `  u ) S ( F `  v ) ) )
3231notbid 656 . . . . 5  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( -.  u R v  <->  -.  ( F `  u ) S ( F `  v ) ) )
33 isorel 5709 . . . . . . 7  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
v  e.  A  /\  u  e.  A )
)  ->  ( v R u  <->  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
3433notbid 656 . . . . . 6  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
v  e.  A  /\  u  e.  A )
)  ->  ( -.  v R u  <->  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
3534ancom2s 555 . . . . 5  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( -.  v R u  <->  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) )
3632, 35anbi12d 464 . . . 4  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( ( -.  u R v  /\  -.  v R u )  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S ( F `  v
)  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) )
3730, 36bibi12d 234 . . 3  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( (
u  =  v  <->  ( -.  u R v  /\  -.  v R u ) )  <-> 
( ( F `  u )  =  ( F `  v )  <-> 
( -.  ( F `
 u ) S ( F `  v
)  /\  -.  ( F `  v ) S ( F `  u ) ) ) ) )
3825, 37sylibrd 168 . 2  |-  ( ( F  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
u  e.  A  /\  v  e.  A )
)  ->  ( A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  ( u  =  v  <->  ( -.  u R v  /\  -.  v R u ) ) ) )
3938ralrimdvva 2517 1  |-  ( F 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x  =  y  <->  ( -.  x S y  /\  -.  y S x ) )  ->  A. u  e.  A  A. v  e.  A  ( u  =  v  <->  ( -.  u R v  /\  -.  v R u ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 103    <-> wb 104    = wceq 1331    e. wcel 1480   A.wral 2416   class class class wbr 3929   -->wf 5119   -1-1->wf1 5120   -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-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
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