Theorem 1arymaptf1 50085

Description: The mapping of unary (endo)functions is a one-to-one function into the set of endofunctions. (Contributed by AV, 19-May-2024.)

Hypothesis

Ref	Expression
1arymaptfv.h	⊢ 𝐻 = (ℎ ∈ (1-aryF 𝑋) ↦ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (ℎ‘{⟨0, 𝑥⟩})))

Assertion

Ref	Expression
1arymaptf1	⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → 𝐻:(1-aryF 𝑋)⟶1-1(𝑋 ↑m 𝑋))

Distinct variable groups:   𝑥,ℎ,𝑋   ℎ,𝑉,𝑥

Allowed substitution hints:   𝐻(𝑥, ℎ)

Proof of Theorem 1arymaptf1

Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1arymaptfv.h	. . 3 ⊢ 𝐻 = (ℎ ∈ (1-aryF 𝑋) ↦ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (ℎ‘{⟨0, 𝑥⟩})))
2	1	1arymaptf 50084	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → 𝐻:(1-aryF 𝑋)⟶(𝑋 ↑m 𝑋))
3	1	1arymaptfv 50083	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) → (𝐻‘𝑓) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩})))
4	3	ad2antrl 741	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋))) → (𝐻‘𝑓) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩})))
5	1	1arymaptfv 50083	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋) → (𝐻‘𝑔) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})))
6	5	ad2antll 742	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋))) → (𝐻‘𝑔) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})))
7	4, 6	eqeq12d 2779	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋))) → ((𝐻‘𝑓) = (𝐻‘𝑔) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩})) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩}))))
8		fvex 6929	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) ∈ V
9	8	rgenw 3084	. . . . . 6 ⊢ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) ∈ V
10		mpteqb 7044	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) ∈ V → ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩})) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})))
11	9, 10	mp1i 14	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋))) → ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩})) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})))
12		1aryfvalel 50079	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ↔ 𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋))
13		1aryfvalel 50079	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋) ↔ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋))
14	12, 13	anbi12d 644	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → ((𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋)) ↔ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋)))
15		ffn 6739	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 → 𝑓 Fn (𝑋 ↑m {0}))
16	15	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) → 𝑓 Fn (𝑋 ↑m {0}))
17	16	3ad2ant2 1152	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) → 𝑓 Fn (𝑋 ↑m {0}))
18		ffn 6739	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 → 𝑔 Fn (𝑋 ↑m {0}))
19	18	adantl 487	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) → 𝑔 Fn (𝑋 ↑m {0}))
20	19	3ad2ant2 1152	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) → 𝑔 Fn (𝑋 ↑m {0}))
21		elmapi 8907	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 ∈ (𝑋 ↑m {0}) → 𝑦:{0}⟶𝑋)
22		c0ex 11339	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 0 ∈ V
23	22	fsn2 7169	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦:{0}⟶𝑋 ↔ ((𝑦‘0) ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 = {⟨0, (𝑦‘0)⟩}))
24	21, 23	sylib 221	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 ∈ (𝑋 ↑m {0}) → ((𝑦‘0) ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 = {⟨0, (𝑦‘0)⟩}))
25		opeq2 4846	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑥 = (𝑦‘0) → ⟨0, 𝑥⟩ = ⟨0, (𝑦‘0)⟩)
26	25	sneqd 4596	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 = (𝑦‘0) → {⟨0, 𝑥⟩} = {⟨0, (𝑦‘0)⟩})
27	26	fveq2d 6920	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = (𝑦‘0) → (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}))
28	26	fveq2d 6920	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = (𝑦‘0) → (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}))
29	27, 28	eqeq12d 2779	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = (𝑦‘0) → ((𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩}) ↔ (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}) = (𝑔‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩})))
30	29	rspccv 3577	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩}) → ((𝑦‘0) ∈ 𝑋 → (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}) = (𝑔‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩})))
31	30	3ad2ant3 1153	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) → ((𝑦‘0) ∈ 𝑋 → (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}) = (𝑔‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩})))
32	31	com12 33	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑦‘0) ∈ 𝑋 → ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) → (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}) = (𝑔‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩})))
33	32	adantr 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑦‘0) ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 = {⟨0, (𝑦‘0)⟩}) → ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) → (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}) = (𝑔‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩})))
34		fveq2 6916	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 = {⟨0, (𝑦‘0)⟩} → (𝑓‘𝑦) = (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}))
35		fveq2 6916	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 = {⟨0, (𝑦‘0)⟩} → (𝑔‘𝑦) = (𝑔‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}))
36	34, 35	eqeq12d 2779	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = {⟨0, (𝑦‘0)⟩} → ((𝑓‘𝑦) = (𝑔‘𝑦) ↔ (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}) = (𝑔‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩})))
37	36	adantl 487	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑦‘0) ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 = {⟨0, (𝑦‘0)⟩}) → ((𝑓‘𝑦) = (𝑔‘𝑦) ↔ (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}) = (𝑔‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩})))
38	33, 37	sylibrd 262	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑦‘0) ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 = {⟨0, (𝑦‘0)⟩}) → ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) → (𝑓‘𝑦) = (𝑔‘𝑦)))
39	24, 38	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ (𝑋 ↑m {0}) → ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) → (𝑓‘𝑦) = (𝑔‘𝑦)))
40	39	impcom 413	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) ∧ 𝑦 ∈ (𝑋 ↑m {0})) → (𝑓‘𝑦) = (𝑔‘𝑦))
41	17, 20, 40	eqfnfvd 7063	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) → 𝑓 = 𝑔)
42	41	3exp 1137	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → ((𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩}) → 𝑓 = 𝑔)))
43	14, 42	sylbid 243	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → ((𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋)) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩}) → 𝑓 = 𝑔)))
44	43	imp 412	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋))) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩}) → 𝑓 = 𝑔))
45	11, 44	sylbid 243	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋))) → ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩})) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})) → 𝑓 = 𝑔))
46	7, 45	sylbid 243	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋))) → ((𝐻‘𝑓) = (𝐻‘𝑔) → 𝑓 = 𝑔))
47	46	ralrimivva 3209	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → ∀𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋)∀𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋)((𝐻‘𝑓) = (𝐻‘𝑔) → 𝑓 = 𝑔))
48		dff13 7289	. 2 ⊢ (𝐻:(1-aryF 𝑋)⟶1-1(𝑋 ↑m 𝑋) ↔ (𝐻:(1-aryF 𝑋)⟶(𝑋 ↑m 𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋)∀𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋)((𝐻‘𝑓) = (𝐻‘𝑔) → 𝑓 = 𝑔)))
49	2, 47, 48	sylanbrc 595	1 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → 𝐻:(1-aryF 𝑋)⟶1-1(𝑋 ↑m 𝑋))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  Vcvv 3454  {csn 4588  ⟨cop 4840   ↦ cmpt 5192   Fn wfn 6561  ⟶wf 6562  ⟶1-1wf1 6563  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451   ↑_m cmap 8885  0cc0 11239  1c1 11240  -aryF cnaryf 50069

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-er 8755  df-map 8887  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-nn 12376  df-n0 12647  df-z 12734  df-uz 13006  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-naryf 50070

This theorem is used by:  1arymaptf1o  50087