Theorem dfer2 6703

Description: Alternate definition of equivalence predicate. (Contributed by NM, 3-Jan-1997.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
dfer2	⊢ (𝑅 Er 𝐴 ↔ (Rel 𝑅 ∧ dom 𝑅 = 𝐴 ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧))))

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑅

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem dfer2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-er 6702	. 2 ⊢ (𝑅 Er 𝐴 ↔ (Rel 𝑅 ∧ dom 𝑅 = 𝐴 ∧ (◡𝑅 ∪ (𝑅 ∘ 𝑅)) ⊆ 𝑅))
2		cnvsym 5120	. . . . 5 ⊢ (◡𝑅 ⊆ 𝑅 ↔ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥))
3		cotr 5118	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∘ 𝑅) ⊆ 𝑅 ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧))
4	2, 3	anbi12i 460	. . . 4 ⊢ ((◡𝑅 ⊆ 𝑅 ∧ (𝑅 ∘ 𝑅) ⊆ 𝑅) ↔ (∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
5		unss 3381	. . . 4 ⊢ ((◡𝑅 ⊆ 𝑅 ∧ (𝑅 ∘ 𝑅) ⊆ 𝑅) ↔ (◡𝑅 ∪ (𝑅 ∘ 𝑅)) ⊆ 𝑅)
6		19.28v 1949	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
7	6	albii 1518	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑦((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
8		19.26 1529	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑦((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
9	7, 8	bitri 184	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
10	9	albii 1518	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑥(∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
11		19.26 1529	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥(∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
12	10, 11	bitr2i 185	. . . 4 ⊢ ((∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
13	4, 5, 12	3bitr3i 210	. . 3 ⊢ ((◡𝑅 ∪ (𝑅 ∘ 𝑅)) ⊆ 𝑅 ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
14	13	3anbi3i 1218	. 2 ⊢ ((Rel 𝑅 ∧ dom 𝑅 = 𝐴 ∧ (◡𝑅 ∪ (𝑅 ∘ 𝑅)) ⊆ 𝑅) ↔ (Rel 𝑅 ∧ dom 𝑅 = 𝐴 ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧))))
15	1, 14	bitri 184	1 ⊢ (𝑅 Er 𝐴 ↔ (Rel 𝑅 ∧ dom 𝑅 = 𝐴 ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1004  ∀wal 1395   = wceq 1397   ∪ cun 3198   ⊆ wss 3200   class class class wbr 4088  ^◡ccnv 4724  dom cdm 4725   ∘ ccom 4729  Rel wrel 4730   Er wer 6699

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-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-sep 4207  ax-pow 4264  ax-pr 4299

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1006  df-tru 1400  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ral 2515  df-rex 2516  df-v 2804  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-br 4089  df-opab 4151  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-er 6702

This theorem is referenced by:  iserd  6728