Theorem negiso 8901

Description: Negation is an order anti-isomorphism of the real numbers, which is its own inverse. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Dec-2016.)

Hypothesis

Ref	Expression
negiso.1	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ -𝑥)

Assertion

Ref	Expression
negiso	⊢ (𝐹 Isom < , ◡ < (ℝ, ℝ) ∧ ◡𝐹 = 𝐹)

Proof of Theorem negiso

Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		negiso.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ -𝑥)
2		simpr 110	. . . . . . 7 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 𝑥 ∈ ℝ)
3	2	renegcld 8327	. . . . . 6 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → -𝑥 ∈ ℝ)
4		simpr 110	. . . . . . 7 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℝ)
5	4	renegcld 8327	. . . . . 6 ⊢ ((⊤ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → -𝑦 ∈ ℝ)
6		recn 7935	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 ∈ ℂ)
7		recn 7935	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → 𝑦 ∈ ℂ)
8		negcon2 8200	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥 = -𝑦 ↔ 𝑦 = -𝑥))
9	6, 7, 8	syl2an 289	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 = -𝑦 ↔ 𝑦 = -𝑥))
10	9	adantl 277	. . . . . 6 ⊢ ((⊤ ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 = -𝑦 ↔ 𝑦 = -𝑥))
11	1, 3, 5, 10	f1ocnv2d 6069	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (𝐹:ℝ–1-1-onto→ℝ ∧ ◡𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ -𝑦)))
12	11	mptru 1362	. . . 4 ⊢ (𝐹:ℝ–1-1-onto→ℝ ∧ ◡𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ -𝑦))
13	12	simpli 111	. . 3 ⊢ 𝐹:ℝ–1-1-onto→ℝ
14		simpl 109	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℝ)
15	14	recnd 7976	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℂ)
16	15	negcld 8245	. . . . . 6 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → -𝑧 ∈ ℂ)
17	7	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℂ)
18	17	negcld 8245	. . . . . 6 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → -𝑦 ∈ ℂ)
19		brcnvg 4804	. . . . . 6 ⊢ ((-𝑧 ∈ ℂ ∧ -𝑦 ∈ ℂ) → (-𝑧◡ < -𝑦 ↔ -𝑦 < -𝑧))
20	16, 18, 19	syl2anc 411	. . . . 5 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (-𝑧◡ < -𝑦 ↔ -𝑦 < -𝑧))
21	1	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ -𝑥))
22		negeq 8140	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → -𝑥 = -𝑧)
23	22	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 = 𝑧) → -𝑥 = -𝑧)
24	21, 23, 14, 16	fvmptd 5593	. . . . . 6 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑧) = -𝑧)
25		negeq 8140	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → -𝑥 = -𝑦)
26	25	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 = 𝑦) → -𝑥 = -𝑦)
27		simpr 110	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℝ)
28	21, 26, 27, 18	fvmptd 5593	. . . . . 6 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐹‘𝑦) = -𝑦)
29	24, 28	breq12d 4013	. . . . 5 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝐹‘𝑧)◡ < (𝐹‘𝑦) ↔ -𝑧◡ < -𝑦))
30		ltneg 8409	. . . . 5 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑧 < 𝑦 ↔ -𝑦 < -𝑧))
31	20, 29, 30	3bitr4rd 221	. . . 4 ⊢ ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑧 < 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑧)◡ < (𝐹‘𝑦)))
32	31	rgen2a 2531	. . 3 ⊢ ∀𝑧 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑧 < 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑧)◡ < (𝐹‘𝑦))
33		df-isom 5221	. . 3 ⊢ (𝐹 Isom < , ◡ < (ℝ, ℝ) ↔ (𝐹:ℝ–1-1-onto→ℝ ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑧 < 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑧)◡ < (𝐹‘𝑦))))
34	13, 32, 33	mpbir2an 942	. 2 ⊢ 𝐹 Isom < , ◡ < (ℝ, ℝ)
35		negeq 8140	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → -𝑦 = -𝑥)
36	35	cbvmptv 4096	. . 3 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ ↦ -𝑦) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ -𝑥)
37	12	simpri 113	. . 3 ⊢ ◡𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ -𝑦)
38	36, 37, 1	3eqtr4i 2208	. 2 ⊢ ◡𝐹 = 𝐹
39	34, 38	pm3.2i 272	1 ⊢ (𝐹 Isom < , ◡ < (ℝ, ℝ) ∧ ◡𝐹 = 𝐹)

Syntax hints:   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1353  ⊤wtru 1354   ∈ wcel 2148  ∀wral 2455   class class class wbr 4000   ↦ cmpt 4061  ^◡ccnv 4622  –1-1-onto→wf1o 5211  ‘cfv 5212   Isom wiso 5213  ℂcc 7800  ℝcr 7801   < clt 7982  -cneg 8119

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-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4118  ax-pow 4171  ax-pr 4206  ax-un 4430  ax-setind 4533  ax-cnex 7893  ax-resscn 7894  ax-1cn 7895  ax-1re 7896  ax-icn 7897  ax-addcl 7898  ax-addrcl 7899  ax-mulcl 7900  ax-addcom 7902  ax-addass 7904  ax-distr 7906  ax-i2m1 7907  ax-0id 7910  ax-rnegex 7911  ax-cnre 7913  ax-pre-ltadd 7918

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  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-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  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-mpt 4063  df-id 4290  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-fo 5218  df-f1o 5219  df-fv 5220  df-isom 5221  df-riota 5825  df-ov 5872  df-oprab 5873  df-mpo 5874  df-pnf 7984  df-mnf 7985  df-ltxr 7987  df-sub 8120  df-neg 8121

This theorem is referenced by:  infrenegsupex  9583