ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  tpostpos GIF version

Theorem tpostpos 6267
Description: Value of the double transposition for a general class 𝐹. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
tpostpos tpos tpos 𝐹 = (𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V))

Proof of Theorem tpostpos
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 reltpos 6253 . 2 Rel tpos tpos 𝐹
2 inss2 3358 . . 3 (𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V)) ⊆ (((V × V) ∪ {∅}) × V)
3 relxp 4737 . . 3 Rel (((V × V) ∪ {∅}) × V)
4 relss 4715 . . 3 ((𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V)) ⊆ (((V × V) ∪ {∅}) × V) → (Rel (((V × V) ∪ {∅}) × V) → Rel (𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V))))
52, 3, 4mp2 16 . 2 Rel (𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V))
6 relcnv 5008 . . . . . . . . 9 Rel dom tpos 𝐹
7 df-rel 4635 . . . . . . . . 9 (Rel dom tpos 𝐹dom tpos 𝐹 ⊆ (V × V))
86, 7mpbi 145 . . . . . . . 8 dom tpos 𝐹 ⊆ (V × V)
9 simpl 109 . . . . . . . 8 ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) → 𝑤dom tpos 𝐹)
108, 9sselid 3155 . . . . . . 7 ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) → 𝑤 ∈ (V × V))
11 simpr 110 . . . . . . 7 ((𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V)) → 𝑤 ∈ (V × V))
12 elvv 4690 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ (V × V) ↔ ∃𝑥𝑦 𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩)
13 eleq1 2240 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (𝑤dom tpos 𝐹 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom tpos 𝐹))
14 vex 2742 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥 ∈ V
15 vex 2742 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦 ∈ V
1614, 15opelcnv 4811 . . . . . . . . . . . . . 14 (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom tpos 𝐹 ↔ ⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹)
1713, 16bitrdi 196 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (𝑤dom tpos 𝐹 ↔ ⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹))
18 sneq 3605 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → {𝑤} = {⟨𝑥, 𝑦⟩})
1918cnveqd 4805 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → {𝑤} = {⟨𝑥, 𝑦⟩})
2019unieqd 3822 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → {𝑤} = {⟨𝑥, 𝑦⟩})
21 opswapg 5117 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V) → {⟨𝑥, 𝑦⟩} = ⟨𝑦, 𝑥⟩)
2214, 15, 21mp2an 426 . . . . . . . . . . . . . . 15 {⟨𝑥, 𝑦⟩} = ⟨𝑦, 𝑥
2320, 22eqtrdi 2226 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → {𝑤} = ⟨𝑦, 𝑥⟩)
2423breq1d 4015 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ( {𝑤}tpos 𝐹𝑧 ↔ ⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧))
2517, 24anbi12d 473 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹 ∧ ⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧)))
2615, 14opex 4231 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦, 𝑥⟩ ∈ V
27 vex 2742 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑧 ∈ V
2826, 27breldm 4833 . . . . . . . . . . . . . 14 (⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧 → ⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹)
2928pm4.71ri 392 . . . . . . . . . . . . 13 (⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧 ↔ (⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹 ∧ ⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧))
30 brtposg 6257 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ V ∧ 𝑥 ∈ V ∧ 𝑧 ∈ V) → (⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧 ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧))
3115, 14, 27, 30mp3an 1337 . . . . . . . . . . . . 13 (⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧 ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧)
3229, 31bitr3i 186 . . . . . . . . . . . 12 ((⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹 ∧ ⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧) ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧)
3325, 32bitrdi 196 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧))
34 breq1 4008 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (𝑤𝐹𝑧 ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧))
3533, 34bitr4d 191 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ 𝑤𝐹𝑧))
3635exlimivv 1896 . . . . . . . . 9 (∃𝑥𝑦 𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ 𝑤𝐹𝑧))
3712, 36sylbi 121 . . . . . . . 8 (𝑤 ∈ (V × V) → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ 𝑤𝐹𝑧))
38 iba 300 . . . . . . . 8 (𝑤 ∈ (V × V) → (𝑤𝐹𝑧 ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V))))
3937, 38bitrd 188 . . . . . . 7 (𝑤 ∈ (V × V) → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V))))
4010, 11, 39pm5.21nii 704 . . . . . 6 ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V)))
41 elsni 3612 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 ∈ {∅} → 𝑤 = ∅)
4241sneqd 3607 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = {∅})
4342cnveqd 4805 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = {∅})
44 cnvsn0 5099 . . . . . . . . . . . . . 14 {∅} = ∅
4543, 44eqtrdi 2226 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = ∅)
4645unieqd 3822 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = ∅)
47 uni0 3838 . . . . . . . . . . . 12 ∅ = ∅
4846, 47eqtrdi 2226 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = ∅)
4948breq1d 4015 . . . . . . . . . 10 (𝑤 ∈ {∅} → ( {𝑤}tpos 𝐹𝑧 ↔ ∅tpos 𝐹𝑧))
50 brtpos0 6255 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ V → (∅tpos 𝐹𝑧 ↔ ∅𝐹𝑧))
5127, 50ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (∅tpos 𝐹𝑧 ↔ ∅𝐹𝑧)
5249, 51bitrdi 196 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ {∅} → ( {𝑤}tpos 𝐹𝑧 ↔ ∅𝐹𝑧))
5341breq1d 4015 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ {∅} → (𝑤𝐹𝑧 ↔ ∅𝐹𝑧))
5452, 53bitr4d 191 . . . . . . . 8 (𝑤 ∈ {∅} → ( {𝑤}tpos 𝐹𝑧𝑤𝐹𝑧))
5554pm5.32i 454 . . . . . . 7 ((𝑤 ∈ {∅} ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤 ∈ {∅} ∧ 𝑤𝐹𝑧))
56 ancom 266 . . . . . . 7 ((𝑤 ∈ {∅} ∧ 𝑤𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ {∅}))
5755, 56bitri 184 . . . . . 6 ((𝑤 ∈ {∅} ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ {∅}))
5840, 57orbi12i 764 . . . . 5 (((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ∨ (𝑤 ∈ {∅} ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧)) ↔ ((𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V)) ∨ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ {∅})))
59 andir 819 . . . . 5 (((𝑤dom tpos 𝐹𝑤 ∈ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ∨ (𝑤 ∈ {∅} ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧)))
60 andi 818 . . . . 5 ((𝑤𝐹𝑧 ∧ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅})) ↔ ((𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V)) ∨ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ {∅})))
6158, 59, 603bitr4i 212 . . . 4 (((𝑤dom tpos 𝐹𝑤 ∈ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧 ∧ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅})))
62 elun 3278 . . . . 5 (𝑤 ∈ (dom tpos 𝐹 ∪ {∅}) ↔ (𝑤dom tpos 𝐹𝑤 ∈ {∅}))
6362anbi1i 458 . . . 4 ((𝑤 ∈ (dom tpos 𝐹 ∪ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ ((𝑤dom tpos 𝐹𝑤 ∈ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧))
64 brxp 4659 . . . . . . 7 (𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧 ↔ (𝑤 ∈ ((V × V) ∪ {∅}) ∧ 𝑧 ∈ V))
6527, 64mpbiran2 941 . . . . . 6 (𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧𝑤 ∈ ((V × V) ∪ {∅}))
66 elun 3278 . . . . . 6 (𝑤 ∈ ((V × V) ∪ {∅}) ↔ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅}))
6765, 66bitri 184 . . . . 5 (𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧 ↔ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅}))
6867anbi2i 457 . . . 4 ((𝑤𝐹𝑧𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧 ∧ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅})))
6961, 63, 683bitr4i 212 . . 3 ((𝑤 ∈ (dom tpos 𝐹 ∪ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧))
70 brtpos2 6254 . . . 4 (𝑧 ∈ V → (𝑤tpos tpos 𝐹𝑧 ↔ (𝑤 ∈ (dom tpos 𝐹 ∪ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧)))
7127, 70ax-mp 5 . . 3 (𝑤tpos tpos 𝐹𝑧 ↔ (𝑤 ∈ (dom tpos 𝐹 ∪ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧))
72 brin 4057 . . 3 (𝑤(𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V))𝑧 ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧))
7369, 71, 723bitr4i 212 . 2 (𝑤tpos tpos 𝐹𝑧𝑤(𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V))𝑧)
741, 5, 73eqbrriv 4723 1 tpos tpos 𝐹 = (𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wa 104  wb 105  wo 708   = wceq 1353  wex 1492  wcel 2148  Vcvv 2739  cun 3129  cin 3130  wss 3131  c0 3424  {csn 3594  cop 3597   cuni 3811   class class class wbr 4005   × cxp 4626  ccnv 4627  dom cdm 4628  Rel wrel 4633  tpos ctpos 6247
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 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435
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-ral 2460  df-rex 2461  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-id 4295  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-fv 5226  df-tpos 6248
This theorem is referenced by:  tpostpos2  6268
  Copyright terms: Public domain W3C validator