Theorem dfeqvrel3 38787

Description: Alternate definition of the equivalence relation predicate. (Contributed by Peter Mazsa, 22-Apr-2019.)

Assertion

Ref	Expression
dfeqvrel3	⊢ ( EqvRel 𝑅 ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))

Distinct variable group:   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧

Proof of Theorem dfeqvrel3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-eqvrel 38781	. 2 ⊢ ( EqvRel 𝑅 ↔ ( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅 ∧ TrRel 𝑅))
2		refsymrel3 38764	. . . 4 ⊢ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅) ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅))
3		dftrrel3 38774	. . . 4 ⊢ ( TrRel 𝑅 ↔ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧) ∧ Rel 𝑅))
4	2, 3	anbi12i 628	. . 3 ⊢ ((( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅) ∧ TrRel 𝑅) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅) ∧ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧) ∧ Rel 𝑅)))
5		df-3an 1088	. . 3 ⊢ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅 ∧ TrRel 𝑅) ↔ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅) ∧ TrRel 𝑅))
6		df-3an 1088	. . . . 5 ⊢ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
7	6	anbi1i 624	. . . 4 ⊢ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))
8		3anan32 1096	. . . 4 ⊢ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅 ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))
9		anandi3r 1102	. . . 4 ⊢ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅 ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅) ∧ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧) ∧ Rel 𝑅)))
10	7, 8, 9	3bitr2i 299	. . 3 ⊢ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅) ∧ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧) ∧ Rel 𝑅)))
11	4, 5, 10	3bitr4i 303	. 2 ⊢ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅 ∧ TrRel 𝑅) ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))
12	1, 11	bitri 275	1 ⊢ ( EqvRel 𝑅 ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086  ∀wal 1539  ∀wral 3049   class class class wbr 5096  dom cdm 5622  Rel wrel 5627   RefRel wrefrel 38328   SymRel wsymrel 38334   TrRel wtrrel 38337   EqvRel weqvrel 38339

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-11 2162  ax-ext 2706  ax-sep 5239  ax-nul 5249  ax-pr 5375

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-sb 2068  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2809  df-ral 3050  df-rex 3059  df-rab 3398  df-v 3440  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4284  df-if 4478  df-sn 4579  df-pr 4581  df-op 4585  df-br 5097  df-opab 5159  df-id 5517  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-refrel 38704  df-symrel 38736  df-trrel 38770  df-eqvrel 38781

This theorem is referenced by:  eqvrelcoss3  38814