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Theorem ovg 6059
Description: The value of an operation class abstraction. (Contributed by Jeff Madsen, 10-Jun-2010.)
Hypotheses
Ref Expression
ovg.1 (𝑥 = 𝐴 → (𝜑𝜓))
ovg.2 (𝑦 = 𝐵 → (𝜓𝜒))
ovg.3 (𝑧 = 𝐶 → (𝜒𝜃))
ovg.4 ((𝜏 ∧ (𝑥𝑅𝑦𝑆)) → ∃!𝑧𝜑)
ovg.5 𝐹 = {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}
Assertion
Ref Expression
ovg ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆𝐶𝐷)) → ((𝐴𝐹𝐵) = 𝐶𝜃))
Distinct variable groups:   𝜓,𝑥   𝜒,𝑥,𝑦   𝜃,𝑥,𝑦,𝑧   𝜏,𝑥,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧   𝑥,𝑆,𝑦,𝑧   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥,𝐶,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦,𝑧)   𝜓(𝑦,𝑧)   𝜒(𝑧)   𝜏(𝑧)   𝐷(𝑥,𝑦,𝑧)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem ovg
Dummy variable 𝑐 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-ov 5922 . . . . 5 (𝐴𝐹𝐵) = (𝐹‘⟨𝐴, 𝐵⟩)
2 ovg.5 . . . . . 6 𝐹 = {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}
32fveq1i 5556 . . . . 5 (𝐹‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩)
41, 3eqtri 2214 . . . 4 (𝐴𝐹𝐵) = ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩)
54eqeq1i 2201 . . 3 ((𝐴𝐹𝐵) = 𝐶 ↔ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝐶)
6 eqeq2 2203 . . . . . . . . . 10 (𝑐 = 𝐶 → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝑐 ↔ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝐶))
7 opeq2 3806 . . . . . . . . . . 11 (𝑐 = 𝐶 → ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝑐⟩ = ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩)
87eleq1d 2262 . . . . . . . . . 10 (𝑐 = 𝐶 → (⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝑐⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)} ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}))
96, 8bibi12d 235 . . . . . . . . 9 (𝑐 = 𝐶 → ((({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝑐 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝑐⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}) ↔ (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝐶 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)})))
109imbi2d 230 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝐶 → (((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆)) → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝑐 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝑐⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)})) ↔ ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆)) → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝐶 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}))))
11 ovg.4 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜏 ∧ (𝑥𝑅𝑦𝑆)) → ∃!𝑧𝜑)
1211ex 115 . . . . . . . . . . 11 (𝜏 → ((𝑥𝑅𝑦𝑆) → ∃!𝑧𝜑))
1312alrimivv 1886 . . . . . . . . . 10 (𝜏 → ∀𝑥𝑦((𝑥𝑅𝑦𝑆) → ∃!𝑧𝜑))
14 fnoprabg 6020 . . . . . . . . . 10 (∀𝑥𝑦((𝑥𝑅𝑦𝑆) → ∃!𝑧𝜑) → {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)} Fn {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝑅𝑦𝑆)})
1513, 14syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜏 → {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)} Fn {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝑅𝑦𝑆)})
16 eleq1 2256 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥𝑅𝐴𝑅))
1716anbi1d 465 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ↔ (𝐴𝑅𝑦𝑆)))
18 eleq1 2256 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝐵 → (𝑦𝑆𝐵𝑆))
1918anbi2d 464 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝐵 → ((𝐴𝑅𝑦𝑆) ↔ (𝐴𝑅𝐵𝑆)))
2017, 19opelopabg 4299 . . . . . . . . . 10 ((𝐴𝑅𝐵𝑆) → (⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝑅𝑦𝑆)} ↔ (𝐴𝑅𝐵𝑆)))
2120ibir 177 . . . . . . . . 9 ((𝐴𝑅𝐵𝑆) → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝑅𝑦𝑆)})
22 fnopfvb 5599 . . . . . . . . 9 (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)} Fn {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝑅𝑦𝑆)} ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝑅𝑦𝑆)}) → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝑐 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝑐⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}))
2315, 21, 22syl2an 289 . . . . . . . 8 ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆)) → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝑐 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝑐⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}))
2410, 23vtoclg 2821 . . . . . . 7 (𝐶𝐷 → ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆)) → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝐶 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)})))
2524com12 30 . . . . . 6 ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆)) → (𝐶𝐷 → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝐶 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)})))
2625exp32 365 . . . . 5 (𝜏 → (𝐴𝑅 → (𝐵𝑆 → (𝐶𝐷 → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝐶 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)})))))
27263imp2 1224 . . . 4 ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆𝐶𝐷)) → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝐶 ↔ ⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}))
28 ovg.1 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐴 → (𝜑𝜓))
2917, 28anbi12d 473 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐴 → (((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑) ↔ ((𝐴𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜓)))
30 ovg.2 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝐵 → (𝜓𝜒))
3119, 30anbi12d 473 . . . . . 6 (𝑦 = 𝐵 → (((𝐴𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜓) ↔ ((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜒)))
32 ovg.3 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝐶 → (𝜒𝜃))
3332anbi2d 464 . . . . . 6 (𝑧 = 𝐶 → (((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜒) ↔ ((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃)))
3429, 31, 33eloprabg 6007 . . . . 5 ((𝐴𝑅𝐵𝑆𝐶𝐷) → (⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)} ↔ ((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃)))
3534adantl 277 . . . 4 ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆𝐶𝐷)) → (⟨⟨𝐴, 𝐵⟩, 𝐶⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)} ↔ ((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃)))
3627, 35bitrd 188 . . 3 ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆𝐶𝐷)) → (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥𝑅𝑦𝑆) ∧ 𝜑)}‘⟨𝐴, 𝐵⟩) = 𝐶 ↔ ((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃)))
375, 36bitrid 192 . 2 ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆𝐶𝐷)) → ((𝐴𝐹𝐵) = 𝐶 ↔ ((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃)))
38 biidd 172 . . . . 5 ((𝐴𝑅𝐵𝑆) → (((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃) ↔ ((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃)))
3938bianabs 611 . . . 4 ((𝐴𝑅𝐵𝑆) → (((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃) ↔ 𝜃))
40393adant3 1019 . . 3 ((𝐴𝑅𝐵𝑆𝐶𝐷) → (((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃) ↔ 𝜃))
4140adantl 277 . 2 ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆𝐶𝐷)) → (((𝐴𝑅𝐵𝑆) ∧ 𝜃) ↔ 𝜃))
4237, 41bitrd 188 1 ((𝜏 ∧ (𝐴𝑅𝐵𝑆𝐶𝐷)) → ((𝐴𝐹𝐵) = 𝐶𝜃))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105  w3a 980  wal 1362   = wceq 1364  ∃!weu 2042  wcel 2164  cop 3622  {copab 4090   Fn wfn 5250  cfv 5255  (class class class)co 5919  {coprab 5920
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 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-sep 4148  ax-pow 4204  ax-pr 4239
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ral 2477  df-rex 2478  df-v 2762  df-sbc 2987  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-pw 3604  df-sn 3625  df-pr 3626  df-op 3628  df-uni 3837  df-br 4031  df-opab 4092  df-id 4325  df-xp 4666  df-rel 4667  df-cnv 4668  df-co 4669  df-dm 4670  df-iota 5216  df-fun 5257  df-fn 5258  df-fv 5263  df-ov 5922  df-oprab 5923
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