Theorem 1arymaptf1 49422

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 49421	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → 𝐻:(1-aryF 𝑋)⟶(𝑋 ↑m 𝑋))
3	1	1arymaptfv 49420	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) → (𝐻‘𝑓) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩})))
4	3	ad2antrl 740	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋))) → (𝐻‘𝑓) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩})))
5	1	1arymaptfv 49420	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋) → (𝐻‘𝑔) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔‘{⟨0, 𝑥⟩})))
6	5	ad2antll 741	. . . . 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 6894	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) ∈ V
9	8	rgenw 3083	. . . . . 6 ⊢ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) ∈ V
10		mpteqb 7009	. . . . . 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 49416	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ↔ 𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋))
13		1aryfvalel 49416	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋) ↔ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋))
14	12, 13	anbi12d 643	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → ((𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋)) ↔ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 ∧ 𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋)))
15		ffn 6705	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 → 𝑓 Fn (𝑋 ↑m {0}))
16	15	adantr 485	. . . . . . . . . 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 6705	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑔:(𝑋 ↑m {0})⟶𝑋 → 𝑔 Fn (𝑋 ↑m {0}))
19	18	adantl 486	. . . . . . . . . 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 8842	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 ∈ (𝑋 ↑m {0}) → 𝑦:{0}⟶𝑋)
22		c0ex 11195	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 0 ∈ V
23	22	fsn2 7132	. . . . . . . . . . . 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 4839	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑥 = (𝑦‘0) → ⟨0, 𝑥⟩ = ⟨0, (𝑦‘0)⟩)
26	25	sneqd 4601	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 = (𝑦‘0) → {⟨0, 𝑥⟩} = {⟨0, (𝑦‘0)⟩})
27	26	fveq2d 6885	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = (𝑦‘0) → (𝑓‘{⟨0, 𝑥⟩}) = (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}))
28	26	fveq2d 6885	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 3578	. . . . . . . . . . . . . . 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 485	. . . . . . . . . . . 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 6881	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 = {⟨0, (𝑦‘0)⟩} → (𝑓‘𝑦) = (𝑓‘{⟨0, (𝑦‘0)⟩}))
35		fveq2 6881	. . . . . . . . . . . . . 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 486	. . . . . . . . . . . 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 412	. . . . . . . . 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 7028	. . . . . . . 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 411	. . . . 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 3208	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → ∀𝑓 ∈ (1-aryF 𝑋)∀𝑔 ∈ (1-aryF 𝑋)((𝐻‘𝑓) = (𝐻‘𝑔) → 𝑓 = 𝑔))
48		dff13 7252	. 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 594	1 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → 𝐻:(1-aryF 𝑋)–1-1→(𝑋 ↑m 𝑋))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  ∀wral 3079  Vcvv 3455  {csn 4589  ⟨cop 4595   ↦ cmpt 5192   Fn wfn 6531  ⟶wf 6532  –1-1→wf1 6533  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410   ↑_m cmap 8820  0cc0 11095  1c1 11096  -aryF cnaryf 49406

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12858  df-fz 13531  df-fzo 13679  df-naryf 49407

This theorem is referenced by:  1arymaptf1o  49424