Theorem dfeqvrel3 39013

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 39007	. 2 ⊢ ( EqvRel 𝑅 ↔ ( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅 ∧ TrRel 𝑅))
2		refsymrel3 38990	. . . 4 ⊢ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅) ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅))
3		dftrrel3 39000	. . . 4 ⊢ ( TrRel 𝑅 ↔ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧) ∧ Rel 𝑅))
4	2, 3	anbi12i 629	. . 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 1089	. . 3 ⊢ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅 ∧ TrRel 𝑅) ↔ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅) ∧ TrRel 𝑅))
6		df-3an 1089	. . . . 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 625	. . . 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 1097	. . . 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 1103	. . . 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 1087  ∀wal 1540  ∀wral 3052   class class class wbr 5086  dom cdm 5625  Rel wrel 5630   RefRel wrefrel 38527   SymRel wsymrel 38533   TrRel wtrrel 38536   EqvRel weqvrel 38538

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-11 2163  ax-ext 2709  ax-sep 5232  ax-pr 5371

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-sb 2069  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rab 3391  df-v 3432  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-nul 4275  df-if 4468  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-br 5087  df-opab 5149  df-id 5520  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-refrel 38930  df-symrel 38962  df-trrel 38996  df-eqvrel 39007

This theorem is referenced by:  eqvrelcoss3  39040