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

Theorem tpostpos 6161
 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 6147 . 2 Rel tpos tpos 𝐹
2 inss2 3297 . . 3 (𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V)) ⊆ (((V × V) ∪ {∅}) × V)
3 relxp 4648 . . 3 Rel (((V × V) ∪ {∅}) × V)
4 relss 4626 . . 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 4917 . . . . . . . . 9 Rel dom tpos 𝐹
7 df-rel 4546 . . . . . . . . 9 (Rel dom tpos 𝐹dom tpos 𝐹 ⊆ (V × V))
86, 7mpbi 144 . . . . . . . 8 dom tpos 𝐹 ⊆ (V × V)
9 simpl 108 . . . . . . . 8 ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) → 𝑤dom tpos 𝐹)
108, 9sseldi 3095 . . . . . . 7 ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) → 𝑤 ∈ (V × V))
11 simpr 109 . . . . . . 7 ((𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V)) → 𝑤 ∈ (V × V))
12 elvv 4601 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ (V × V) ↔ ∃𝑥𝑦 𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩)
13 eleq1 2202 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (𝑤dom tpos 𝐹 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom tpos 𝐹))
14 vex 2689 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥 ∈ V
15 vex 2689 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦 ∈ V
1614, 15opelcnv 4721 . . . . . . . . . . . . . 14 (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom tpos 𝐹 ↔ ⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹)
1713, 16syl6bb 195 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (𝑤dom tpos 𝐹 ↔ ⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹))
18 sneq 3538 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → {𝑤} = {⟨𝑥, 𝑦⟩})
1918cnveqd 4715 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → {𝑤} = {⟨𝑥, 𝑦⟩})
2019unieqd 3747 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → {𝑤} = {⟨𝑥, 𝑦⟩})
21 opswapg 5025 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V) → {⟨𝑥, 𝑦⟩} = ⟨𝑦, 𝑥⟩)
2214, 15, 21mp2an 422 . . . . . . . . . . . . . . 15 {⟨𝑥, 𝑦⟩} = ⟨𝑦, 𝑥
2320, 22syl6eq 2188 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → {𝑤} = ⟨𝑦, 𝑥⟩)
2423breq1d 3939 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ( {𝑤}tpos 𝐹𝑧 ↔ ⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧))
2517, 24anbi12d 464 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹 ∧ ⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧)))
2615, 14opex 4151 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦, 𝑥⟩ ∈ V
27 vex 2689 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑧 ∈ V
2826, 27breldm 4743 . . . . . . . . . . . . . 14 (⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧 → ⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹)
2928pm4.71ri 389 . . . . . . . . . . . . 13 (⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧 ↔ (⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹 ∧ ⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧))
30 brtposg 6151 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ V ∧ 𝑥 ∈ V ∧ 𝑧 ∈ V) → (⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧 ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧))
3115, 14, 27, 30mp3an 1315 . . . . . . . . . . . . 13 (⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧 ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧)
3229, 31bitr3i 185 . . . . . . . . . . . 12 ((⟨𝑦, 𝑥⟩ ∈ dom tpos 𝐹 ∧ ⟨𝑦, 𝑥⟩tpos 𝐹𝑧) ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧)
3325, 32syl6bb 195 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧))
34 breq1 3932 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (𝑤𝐹𝑧 ↔ ⟨𝑥, 𝑦𝐹𝑧))
3533, 34bitr4d 190 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ 𝑤𝐹𝑧))
3635exlimivv 1868 . . . . . . . . 9 (∃𝑥𝑦 𝑤 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ 𝑤𝐹𝑧))
3712, 36sylbi 120 . . . . . . . 8 (𝑤 ∈ (V × V) → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ 𝑤𝐹𝑧))
38 iba 298 . . . . . . . 8 (𝑤 ∈ (V × V) → (𝑤𝐹𝑧 ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V))))
3937, 38bitrd 187 . . . . . . 7 (𝑤 ∈ (V × V) → ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V))))
4010, 11, 39pm5.21nii 693 . . . . . 6 ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V)))
41 elsni 3545 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 ∈ {∅} → 𝑤 = ∅)
4241sneqd 3540 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = {∅})
4342cnveqd 4715 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = {∅})
44 cnvsn0 5007 . . . . . . . . . . . . . 14 {∅} = ∅
4543, 44syl6eq 2188 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = ∅)
4645unieqd 3747 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = ∅)
47 uni0 3763 . . . . . . . . . . . 12 ∅ = ∅
4846, 47syl6eq 2188 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 ∈ {∅} → {𝑤} = ∅)
4948breq1d 3939 . . . . . . . . . 10 (𝑤 ∈ {∅} → ( {𝑤}tpos 𝐹𝑧 ↔ ∅tpos 𝐹𝑧))
50 brtpos0 6149 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ V → (∅tpos 𝐹𝑧 ↔ ∅𝐹𝑧))
5127, 50ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (∅tpos 𝐹𝑧 ↔ ∅𝐹𝑧)
5249, 51syl6bb 195 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ {∅} → ( {𝑤}tpos 𝐹𝑧 ↔ ∅𝐹𝑧))
5341breq1d 3939 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ {∅} → (𝑤𝐹𝑧 ↔ ∅𝐹𝑧))
5452, 53bitr4d 190 . . . . . . . 8 (𝑤 ∈ {∅} → ( {𝑤}tpos 𝐹𝑧𝑤𝐹𝑧))
5554pm5.32i 449 . . . . . . 7 ((𝑤 ∈ {∅} ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤 ∈ {∅} ∧ 𝑤𝐹𝑧))
56 ancom 264 . . . . . . 7 ((𝑤 ∈ {∅} ∧ 𝑤𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ {∅}))
5755, 56bitri 183 . . . . . 6 ((𝑤 ∈ {∅} ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ {∅}))
5840, 57orbi12i 753 . . . . 5 (((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ∨ (𝑤 ∈ {∅} ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧)) ↔ ((𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V)) ∨ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ {∅})))
59 andir 808 . . . . 5 (((𝑤dom tpos 𝐹𝑤 ∈ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ ((𝑤dom tpos 𝐹 {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ∨ (𝑤 ∈ {∅} ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧)))
60 andi 807 . . . . 5 ((𝑤𝐹𝑧 ∧ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅})) ↔ ((𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ (V × V)) ∨ (𝑤𝐹𝑧𝑤 ∈ {∅})))
6158, 59, 603bitr4i 211 . . . 4 (((𝑤dom tpos 𝐹𝑤 ∈ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧 ∧ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅})))
62 elun 3217 . . . . 5 (𝑤 ∈ (dom tpos 𝐹 ∪ {∅}) ↔ (𝑤dom tpos 𝐹𝑤 ∈ {∅}))
6362anbi1i 453 . . . 4 ((𝑤 ∈ (dom tpos 𝐹 ∪ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ ((𝑤dom tpos 𝐹𝑤 ∈ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧))
64 brxp 4570 . . . . . . 7 (𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧 ↔ (𝑤 ∈ ((V × V) ∪ {∅}) ∧ 𝑧 ∈ V))
6527, 64mpbiran2 925 . . . . . 6 (𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧𝑤 ∈ ((V × V) ∪ {∅}))
66 elun 3217 . . . . . 6 (𝑤 ∈ ((V × V) ∪ {∅}) ↔ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅}))
6765, 66bitri 183 . . . . 5 (𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧 ↔ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅}))
6867anbi2i 452 . . . 4 ((𝑤𝐹𝑧𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧 ∧ (𝑤 ∈ (V × V) ∨ 𝑤 ∈ {∅})))
6961, 63, 683bitr4i 211 . . 3 ((𝑤 ∈ (dom tpos 𝐹 ∪ {∅}) ∧ {𝑤}tpos 𝐹𝑧) ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧))
70 brtpos2 6148 . . . 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 3980 . . 3 (𝑤(𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V))𝑧 ↔ (𝑤𝐹𝑧𝑤(((V × V) ∪ {∅}) × V)𝑧))
7369, 71, 723bitr4i 211 . 2 (𝑤tpos tpos 𝐹𝑧𝑤(𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V))𝑧)
741, 5, 73eqbrriv 4634 1 tpos tpos 𝐹 = (𝐹 ∩ (((V × V) ∪ {∅}) × V))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 697   = wceq 1331  ∃wex 1468   ∈ wcel 1480  Vcvv 2686   ∪ cun 3069   ∩ cin 3070   ⊆ wss 3071  ∅c0 3363  {csn 3527  ⟨cop 3530  ∪ cuni 3736   class class class wbr 3929   × cxp 4537  ◡ccnv 4538  dom cdm 4539  Rel wrel 4544  tpos ctpos 6141 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355 This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-ral 2421  df-rex 2422  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-id 4215  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-fv 5131  df-tpos 6142 This theorem is referenced by:  tpostpos2  6162
 Copyright terms: Public domain W3C validator