Theorem qfto 5157

Description: A quantifier-free way of expressing the total order predicate. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Nov-2013.)

Assertion

Ref	Expression
qfto	⊢ ((𝐴 × 𝐵) ⊆ (𝑅 ∪ ◡𝑅) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑥))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦

Proof of Theorem qfto

Step	Hyp	Ref	Expression
1		opelxp 4784	. . . 4 ⊢ (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐴 × 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))
2		brun 4166	. . . . 5 ⊢ (𝑥(𝑅 ∪ ◡𝑅)𝑦 ↔ (𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑥◡𝑅𝑦))
3		df-br 4115	. . . . 5 ⊢ (𝑥(𝑅 ∪ ◡𝑅)𝑦 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝑅 ∪ ◡𝑅))
4		vex 2818	. . . . . . 7 ⊢ 𝑥 ∈ V
5		vex 2818	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
6	4, 5	brcnv 4943	. . . . . 6 ⊢ (𝑥◡𝑅𝑦 ↔ 𝑦𝑅𝑥)
7	6	orbi2i 770	. . . . 5 ⊢ ((𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑥◡𝑅𝑦) ↔ (𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑥))
8	2, 3, 7	3bitr3i 210	. . . 4 ⊢ (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝑅 ∪ ◡𝑅) ↔ (𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑥))
9	1, 8	imbi12i 239	. . 3 ⊢ ((⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐴 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝑅 ∪ ◡𝑅)) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑥)))
10	9	2albii 1520	. 2 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐴 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝑅 ∪ ◡𝑅)) ↔ ∀𝑥∀𝑦((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑥)))
11		relxp 4864	. . 3 ⊢ Rel (𝐴 × 𝐵)
12		ssrel 4843	. . 3 ⊢ (Rel (𝐴 × 𝐵) → ((𝐴 × 𝐵) ⊆ (𝑅 ∪ ◡𝑅) ↔ ∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐴 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝑅 ∪ ◡𝑅))))
13	11, 12	ax-mp 5	. 2 ⊢ ((𝐴 × 𝐵) ⊆ (𝑅 ∪ ◡𝑅) ↔ ∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐴 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝑅 ∪ ◡𝑅)))
14		r2al 2563	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑥) ↔ ∀𝑥∀𝑦((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑥)))
15	10, 13, 14	3bitr4i 212	1 ⊢ ((𝐴 × 𝐵) ⊆ (𝑅 ∪ ◡𝑅) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑥))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 716  ∀wal 1396   ∈ wcel 2205  ∀wral 2522   ∪ cun 3212   ⊆ wss 3214  ⟨cop 3697   class class class wbr 4114   × cxp 4752  ^◡ccnv 4753  Rel wrel 4759

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 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-sep 4233  ax-pow 4292  ax-pr 4327

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ral 2527  df-rex 2528  df-v 2817  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-pw 3676  df-sn 3700  df-pr 3701  df-op 3703  df-br 4115  df-opab 4177  df-xp 4760  df-rel 4761  df-cnv 4762

This theorem is referenced by: (None)